fremstilling af chlor Penta Amin Cobalt(III) chlorid og undersøgelse af dets indflydelse på de strukturelle og nogle optiske egenskaber af polyvinylacetat

abstrakt

chlor penta Amin cobalt(III) clorid Cl2 blev fremstillet og derefter karakteriseret ved Fourier transform infrarød spektroskopi og røntgendiffraktion. De opnåede resultater indikerede dannelsen af orthorhombiske Cl2 nanopartikler med en størrelse på 28,75 nm. Polymerfilm baseret på polyvinylacetat (PVAc) doteret med chlorpenta aminkobolt(III) clorid Cl2 i forskellige vægtprocentforhold blev fremstillet under anvendelse af opløsningsmiddelstøbningsteknikken. Kompleksdannelsen af additivet med polymeren blev bekræftet ved FTIR-og sem-undersøgelser. Det viste sig, at Amorfousiciteten af PVAc-polymermatricen steg med at hæve Cl2-indholdet. Parametre såsom udryddelseskoefficient, brydningsindeks, reelle og imaginære dele og optisk ledningsevne blev undersøgt ved hjælp af absorbansen og målingerne fra computeriseret UV-synligt spektrofotometer i spektralområdet 190-800 nm. Denne undersøgelse viste, at Pvacs optiske egenskaber blev påvirket af doping af Cl2, hvor absorptionen steg ved at udjævne Cl2-koncentrationen. Arten af elektronisk overgang fra valensbånd til ledningsbånd blev bestemt, og energibåndets huller i kompositfilmprøverne blev estimeret ved UV-synligt spektrum. Det blev observeret, at den optiske ledningsevne steg med fotonenergi og med stigningen i Cl2-koncentration.

1. Introduktion

polymerer kan udvise forskellige mekaniske, elektriske og optiske egenskaber afhængigt af syntesebetingelserne og de kemiske egenskaber i rygraden . Hvis en polymer udsættes for ultraviolet lys, ændres dets kemiske egenskaber, såsom opløselighed, af polymeren i det udsatte område. Fotolitografi, som er en velkendt proces inden for elektronik, bruger dette princip .

polymerer anvendes i et fantastisk antal applikationer. For nylig er der sket en betydelig udvikling inden for fleksible elektroniske enheder baseret på de nyttige halvelektriske, halvledende, optiske og elektrooptiske egenskaber, der ses i nogle polymerer .

polymere materialer har særlig interesse, fordi de i kombination med egnede metalsalte giver komplekser, der er nyttige til udvikling af avancerede elektrokemiske enheder med høj energi, for eksempel batterier, brændselsceller, elektrokemiske displayenheder og fotoelektrokemiske celler med let fremstilling til ønskelige størrelser . Også polymerer har unikke egenskaber som let vægt, høj fleksibilitet og evne til at blive fremstillet ved lav temperatur og lave omkostninger . Optisk kommunikation, herunder polymeroptiske fibre, optiske bølgeledere og optiske stik på grund af deres lette proces, relativt lave omkostninger og masseproduktion sammenlignes med silicabaserede optiske materialer. De har også potentielle fordele ved applikationer i optiske lagersystemer, såsom høj termisk stabilitet, lavt absorptionstab og evnen til at ændre brydningsindeks ved udsættelse for lys . De elektriske og optiske egenskaber af polymerer har tiltrukket stor opmærksomhed i betragtning af deres anvendelser i optiske enheder med bemærkelsesværdige reflektions -, antireflektions -, interferens-og polarisationsegenskaber .

Kommercielle vinylpolymerer såsom PVAc (C4H6O2)n undersøges intensivt på grund af deres brede anvendelser i industrien. Polyvinylacetat er termoplastisk polymer. PVAc-baserede komposit-materialer blev signifikant fremstillet af harpiksemulgeringsmiddel, klæbemiddel, papir, maling og tekstilindustrier på grund af højbindingsforstærket, filmlignende, lugtfri og ikke-brændbar karakteristik og substrat til PVA-produktion . Inkorporering af forskellige metalliske additiver i polymermatricer kan producere polymer-matricer kompositter og forbedrer dets egenskaber til specifikke anvendelser .

Koordineringsforbindelser eller metalkomplekser er metalioner omgivet af ligander. Ligander er enten anioner eller molekyler, der kan donere elektroner ind i d-orbitalerne i metalionen og danne en binding. Eksempler på almindelige ligander er chloridion, cyanidion, ammoniak, ethylendiaminog ethylendiamintetraacetateion (EDTA). Metalionerne, der danner koordineringsforbindelser, er fra en gruppe metaller kendt som overgangsmetaller. Disse metaller har mere end en iltningstilstand. Denne egenskab gør det muligt for overgangsmetallerne at fungere som Levis syrer . Metalkomplekset, der anvendes i dette papir, er chlor pentammin cobalt(III) chlorid, som er en paramagnetisk forbindelse . Det nedbrydes ved opvarmning over 150 liter C. dets opløselighed er 0,4 g pr .100 mL ved 25 liter C.

i denne artikel er der gjort en indsats for at undersøge effekten af tilsætning af Cl2 på strukturelle og optiske egenskaber af polyvinylacetat ved hjælp af FTIR, SEM og UV-synlige spektrometerteknikker. Resultaterne opnået fra disse målinger er blevet analyseret og diskuteret.

2. Eksperimentel

2.1. Fremstilling af chlor Penta Amin Cobalt(III) chlorid Cl2

chlor penta Amin cobalt (III) chlorid Cl2 blev fremstillet ved den procedure, der er rapporteret i litteraturen .

1,7 g ammoniumchlorid NH4Cl blev fuldstændigt opløst i ~10 mL koncentreret ammoniak NH3 i et 400 mL bægerglas. Under kontinuerlig omrøring blev 3,3 g cobalt(II) chlorid CoCl2 gradvist tilsat til blandingen. Når brun farveopslæmning blev opnået, blev 2,7 mL 30% brintoverilte H2O2 tilsat langsomt. Efter brusningen var stoppet, blev ~10 mL koncentreret saltsyre HCl tilsættes langsomt. Under fortsat omrøring opvarmes blandingen på en varm plade og opretholder 85 liter C i 20 minutter, og derefter afkøles blandingen til stuetemperatur i et isbad og filter (ved hjælp af en Buchner-tragt). Krystallerne af Cl2 vaskes med 5-6 gange, 5 mL portioner isvand(destilleret vand afkølet i is) og derefter 5-6 gange, 5 mL portioner ethanol C2H6O. alle kemikalier anvendt til fremstilling af chlor penta Amin cobalt (III) chlorid blev købt fra Sigma-Aldrich

2.2. Prøveforberedelse

Poly(vinylacetat) (PVAc) med molekylvægt 100.000 blev købt fra Aldrich. PVAc / Cl2 kompositter film blev fremstillet ved opløsningsmiddelstøbningsteknik. Ved første emulsion af PVAc under anvendelse af destilleret vand blev omrørt i 10 h. de nødvendige vægtfraktioner af Cl2 blev først dispergeret i destilleret vand med en magnetisk omrører i 1 h og derefter tilsat gradvist i den polymere emulsion under kontinuerlig omrøring og holdt under streng i 2 h. Endelig blev opløsningen hældt på rensede petriskåle og fik lov til at fordampe langsomt ved stuetemperatur i en uge. Efter tørring blev filmene skrællet af petriskåle og opbevaret i vakuum desiccators indtil brug. Tykkelsen af de opnåede film var i størrelsesordenen 120-150 liter.

røntgendiffraktionsscanninger blev opnået ved anvendelse af DH-2700 diffraktometer ved anvendelse af Cu Ka-stråling ( = 1,5406 liter), der opererer ved 40 kV og 30 mA, taget i området 5-50 liter. Målinger blev udført ved stuetemperatur. Den diffrakterede intensitet som en funktion af refleksionsenglen blev afbildet automatisk af Røntgendiffraktometeret. De forskellige toppe opnået i diffraktionsmønsteret gav informationen om forbindelsens størrelse og interplanære afstand. FTIR blev optaget på Fourier transform infrarødt spektrofotometer, Shimadu, model IR-Prestige 21, ved hjælp af KBR-pellets. FT−IR spektre af prøverne blev opnået i spektralområdet (4000-400) cm-1. Ultraviolet-synlige (UV-VIS) absorptionsspektre blev målt i bølgelængdeområdet på 190-800 nm ved anvendelse af DOBBELTSTRÅLESPEKTROFOTOMETER UV-1800. Filmens morfologi blev kendetegnet ved scanning af elektronmikroskop ved hjælp af Bruker Nano GmbH, Tyskland, der opererer ved 5 kV accelerationsspænding.

3. Resultater og diskussion

3.1. Røntgendiffraktion

et typisk mønster for Cl2 er vist i Figur 1. Det kan ses, at mange skarpe toppe blev observeret i Røntgenprofilen. Den krystallinske natur af syntetiseret Cl2 blev observeret af de forskellige skarpe krystallinske toppe i det første mønster. Det viser diffraktionstoppe på 15.8313, 25.6011, 32.6249 og 34.8279 svarende til (011), (221), (122), og (040) fly Cl2, som kunne indekseres til orthorhombisk struktur, som var i overensstemmelse med litteraturdataene for Materials Data, Inc. . Den gennemsnitlige partikelstørrelse kan beregnes ved hjælp af den første kugle tilnærmelse af Debye-Scherrer formel :hvor er den gennemsnitlige diameter af krystallerne, er bølgelængden af røntgenstråling og er den fulde bredde ved halv maksimal intensitet af toppen (FHM). Den opnåede partikelstørrelse af Cl2 er 28,75 nm. Den strukturelle parameter såsom diffraktionsvinkel (deg.), interplanar (LARP), relativ intensitet og fuld bredde ved halv maksimal FHM (deg.) er i tabel 1.

materiale (deg.) (hvilken) FHM (deg .)
Co (NH3) 5ClCl2 15.7313 5.59343 100 0.2763
25.6011 3.47674 60 0.2046
33.4837 2.6741 36 0.2359
34.7279 2.5739 43 0.2143
tabel 1
Diffraktionsvinkel (deg.), interplanar (LARP), relativ intensitet () og fuld bredde ved halv maksimal FHM (deg.).

Figur 1
mønster til Cl2 pulver.

PVAc er semikrystallinske polymerer som angivet ud fra deres mønstre illustreret i figur 2(a). Pvacs krystallinske natur understreges af diffraktionstopperne ved = 19,54 liter, 40,54 liter, med en hellig skulder ved = 23 liter, der repræsenterer den amorfe fase i PVAc .

(a)
(a)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)

(a)
(a)(b)
(b)(c)
(c)(d)
(d)

figur 2
mønster for PVAc / Cl2 kompositter film med forskellige koncentrationer: (a) ren PVAc, (b) 3 vægt.% (c) 6 vægt.% og d) 9 vægt.%.

den funktionsgruppe, der er til stede i strukturen af PVAc, har en rolle i at øge carbon backbones forstyrrelsen, hvilket resulterer i, at der vises en krystallinsk fase i PVAc som vist i figur 2(a) . Figur 2, litra b), 2, litra c), og 2, litra d), forklarer mønsteret for PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% Cl2, henholdsvis. Det kan ses, at intensiteten af den essentielle top af PVAc faldt, og båndbredden steg med stigende koncentrationer af Cl2. Den væsentlige top af PVAc repræsenterer det krystallinske område i PVAc, så reduktionen af intensiteten og udvidelsen af denne top refererer til fald i krystallinitet og stigninger i amorfousicitet. Denne opførsel demonstrerer kompleksdannelse mellem fyldstoffet og polymererne i det amorfe område . Opførslen af PVAc / Cl2 composite stemmer overens med PVAc/Pb3O4 og PVAc / TiO2 . Med 9 vægt.% koncentration toppene hører til Cl2 observeret med lavere intensitet, fordi Cl2-strukturen lukkes med PVAc efter dannelse af kompositter, hvilket er enig med (Roy et al. 2013) . Polymerer med 3-dimensionel struktur, sådan poly (vinylacetat) (PVAc) har stive porer, der sætter en øvre grænse for additiv vækst inde i sådan polymermatrice .

partikelstørrelse af Cl2-partikler blev fundet i henhold til det foretrukne retningsplan (011) for PVAc/6 vægt.% og 9 vægt.% af Cl2 kompositter film, som er omkring 22,06 nm og 23,50 nm, henholdsvis.

3.2. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)

FTIR−spektre af Cl2 viser toppe ved henholdsvis 3278, 1620, 1307, 840 og 486 cm–1, som svarer til NH3–strækningsvibrationen, degenerationsdeformationsvibrationen af NH3 ligand, symmetrisk deformationsvibration af NH3, gyngende vibration af NH3 og co−NH3-strækningsvibrationer; også Co-Cl-toppen optrådte omkring 840 cm-1. FTIR-karakteriseringen var enig med Najar og Majid (2013), der undersøgte Cl2. Den eneste funktionelle gruppe af Cl2 er N-H, som skal være omkring 3100-3500 cm−1. Figur 3 repræsenterer FTIR–spektret af Cl2; N−H er mellem 3161,34 og 3279,1 cm-1.

figur 3
FTIR graf af Cl2.

den eneste funktionelle gruppe af PVAc er C=O. figur 4(A) repræsenterer FTIR−spektret for PVAc, C=O dukkede op omkring 1728,22 cm–1 , også C–O−C dukkede op omkring 1246 cm–1, mens C−H dukkede op omkring 2935,66 cm-1 . Det er værd at bemærke, at absorptionsbåndet nær 3400 cm−1 skyldes o–h-grupperne . Figur 4(b), 4(c) og 4 (d) viser, at PVAc-absorptionstopperne viser sig at være forskudt med tilsætning af Cl2. Skiftet giver et indblik i en interaktion mellem Cl2 i polymermatricen . Med stigende koncentration af Cl2 øges ir-absorptionstopperne på grund af strækningsvibrationer forskudt mod højere bølgetal , absorptionsbåndene, der hører til Cl2, bliver mere skarpere, mens intensiteten af PVAc-absorptionsbånd reduceres, hvilket indikerer en åbenbar tilstedeværelse af Cl2. Udseendet af absorptionsbåndet omkring 1728 cm – 1 For prøver 3, 6 og 9 vægt.% Cl2 bekræfter tilstedeværelsen af PVAc i prøverne . Med 3 vægt.% af Cl2, N–H er skjult bag den o-h afrundede spids, mens N–H i højere koncentrationer optrådte som en skarp spids.

(a)
(a)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)

(a)
(a)(b)
(b)(c)
(c) (d)
(d)

figur 4
FTIR graf af PVAc / Cl2 kompositter film med forskellige koncentrationer: (a) ren PVAc, (b) 3 vægt.% (c) 6 vægt.% og d) 9 vægt.%.

3.3. Scanningselektronmikroskop(SEM)

figur 5(a), 5(b), 5(c) og 5 (d) viser sem-fotografierne af PVAc, PVAc/3 vægt.% af Cl2, PVAc / 6 vægt.% af Cl2 og PVAc/9 vægt.% af Cl2 sammensatte film, henholdsvis. I figur 5 (a) optrådte nogle lyse uopløste PVAc-korn. Andre pletter med forskellig grad af ruhed observeret på de tilbagespredte billeder vist i figur 5(b), 5(c) og 5 (d) synes at være agglomerater af Cl2-partikler, som stiger med stigende koncentration af Cl2. De gennemsnitlige diametre for disse agglomererede partikler (korn) er omkring 0,885, 1,83 og 2.114 liter for PVAc / 3, PVAc / 6 og PVAc/9 vægt.% af Cl2 sammensatte film, henholdsvis. Ændringen antyder, at PVAc-molekyler kan dispergeres i soft-segment fase med ringe indflydelse på mikrofaseseparationen og blandingen af de hårde og bløde segmenter. Graden af ruhed af filmoverfladen øges med forøgelse af indholdet af Cl2. Dette indikerer adskillelse af fyldstoffet i værtsmatricen, og dette kan bekræfte interaktionen og kompleksdannelsen mellem additivet og polymeren, og det kan også henvise til vækst af Cl2-partikler i PVAc-matricen .

(a)
(a)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)

(a)
(a)(b)
(b)(c)
(c)(d)
(d)

figur 5
sem-fotografier til PVAc/Cl2-kompositfilm med forskellige koncentrationer af Cl2: (a) 0 vægt.% , b) 3 vægt.% , c) 6 vægt.% og d) 9 vægt.%.

3.4. UV-VIS spektre

absorbansspektre for PVAc/Cl2 doterede film er vist i figur 6. Som angivet i figur 6 forbedrer Cl2 absorbansen af PVAc-værten. De UV-synlige absorptionsspektre af PVAc og PVAc/Cl2 kompositter film udføres ved stuetemperatur. De foregivne spektrale afhængigheder af optiske funktioner viser utvetydigt, at principrollen i de observerede spektre spiller elektron-fononudvidelse. UV optisk absorption mønster af PVAc udviser en absorption bånd som skulder på omkring = 260 nm. Dette bånd tilskrives carbonylgruppen . Det observeres, at bølgelængden svarende til absorptionsbåndet som skulder stiger med stigende i Cl2-indhold; denne stigning er tilskrevet de mindre strukturelle inhomogeniteter, der er til stede i PVAc, som skyldes vækst af Cl2 inde i den polymere matrice. Da de sammensatte Film Viser en rød skiftadfærd, indikerer disse skift kompleksationen mellem Cl2 og PVAc og kan også skyldes ændring i krystallinitet med tilstedeværelse af additiv . Disse resultater blev bekræftet af RD-resultater. Fra Figur 6 blev der observeret et lille absorptionsbånd ved ca.500 nm. Dannelse af nye toppe for prøverne og også udvidelse af disse toppe med stigende Cl2 indikerer en betydelig interaktion mellem additiv og værtspolymer . Også Figur 6 viser, at absorbansen stiger ved at tilføje forskellige vægtprocenter af Cl2; dette er relateret til absorbans af Cl2 eller med andre ord, absorbansen stiger med procentdele af absorberede partikler . Absorptionen ved en hvilken som helst bølgelængde afhænger af antallet af partikler langs badet i det indfaldende lys (dvs .det afhænger af koncentrationen af Cl2) og af længden af den optiske vej, der passerer igennem. Disse resultater har en god aftale med Abdelas .

figur 6
optisk absorption som funktion af bølgelængde for PVAc med 0, 3, 6 og 9 vægt.% koncentration af Cl2 ved stuetemperatur.

absorptionskoefficient defineres som et materiales evne til at absorbere lyset af en given bølgelængde. Absorptionskoefficienten blev beregnet ud fra den optiske absorbans ved følgende forhold :Figur 7 viser variationen af absorptionskoefficienten med fotonenergi for PVAc/0, PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% af Cl2 composites film. Det er klart, at absorptionskoefficienten stiger med koncentrationen af Cl2; dette kan tilskrives stigning i absorbansen . Figur 7 viser også afhængigheden af absorptionskoefficient på indfaldende fotonenergi, angivet fra den lave værdi af absorptionskoefficient med lav værdi af fotonenergi og omvendt, hvilket betyder, at muligheden for elektronovergang øges med fotonenergi.

Figur 7
absorptionskoefficienten for PVAc med 0, 3, 6 og 9 vægt.% koncentration af Cl2-kompositter versus fotonenergi.

fra absorptionskoefficienten tidligere resultater er elektronovergangen af PVAc / Cl2 indirekte. En god lineær pasform opnås for og versus som vist i henholdsvis figur 8 og 9. De respektive værdier af opnås ved ekstrapolering til og for den tilladte indirekte overgang og forbudte indirekte overgang, henholdsvis. Indholdet er ansvarlig for dannelsen af nogle fejl i filmene. Disse defekter producerer de lokaliserede tilstande i det optiske båndgab og overlapper hinanden. Disse overlapninger giver et bevis for faldende energibåndgab, når Cl2-indholdet øges i den polymere matrice som vist i figur 8 og 9. Med andre ord afspejler faldet i det optiske hul stigningen i graden af lidelse i PVAc-filmene. Hhv. Ghannam og Ghannam observerede tilsvarende resultater. Eller det kan tilskrives additivkompleksationen med polymermatricen . Disse resultater stemmer overens med FTIR, SEM og RD observationer.

figur 8
kontra fotonenergi af PVAc / 0, PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% af Cl2-kompositter.

figur 9
kontra fotonenergi af PVAc / 0, PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% af Cl2-kompositter.

Figur 10 viser værdierne for energispalte for indirekte overgang (tilladt og forbudt) for (PVAc/0, PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% Cl2) kompositter.

Figur 10
Energispalte på PVAc / 0, PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% af Cl2-kompositter versus koncentrationen af Cl2.

udryddelseskoefficienten blev beregnet ved hjælp af følgende ligning :afhængigheden af udryddelseskoefficienten på bølgelængden i området 190-800 nm af PVAc/Cl2-komposit-prøver er vist i Figur 11. Det er klart, at udryddelseskoefficienten for ren PVAc-prøve viser et fald i værdierne for alle bølgelængder (190-800) nm, mens den øges for PVAc/0, PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% af Cl2 i bølgelængden fra 400 nm til 800 nm. Udryddelseskoefficienten blev forøget for PVAc-film med stigende koncentration af Cl2; dette skyldes stigningen i absorptionskoefficienten .

Figur 11
Udryddelseskoefficient for PVAc / 0, PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% af Cl2-kompositter versus bølgelængde.

brydningsindekset er en grundlæggende optisk egenskab af polymerer, der er direkte relateret til andre optiske, elektriske og magnetiske egenskaber og er også af interesse for dem, der studerer de fysiske, kemiske og molekylære egenskaber af polymerer ved optiske teknikker . Brydningsindekset beregnes efter hvor er reflektion, der opnås fra absorptions-og transmissionsspektre i overensstemmelse med energibesparelsesloven . Figur 12 repræsenterer brydningsindekset for PVAc/0, PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% af Cl2 kompositter film i det undersøgte område af bølgelængder. Inspektion af figur 12 indikerer for alle sammensætninger, at brydningsindekset falder med stigende bølgelængde. Figuren viser, at brydningsindekset stiger som følge af stigende i procentdelen af Cl2, hvilket skyldes stigningen i tætheden af kompositter film som følge af Cl2 indhold. I litteraturen beskrives forholdet mellem brydningsindeks og massetæthed som lineært . Forøgelse i brydningsindeks med koncentration af Cl2 er et resultat af at øge antallet af atombrydninger på grund af stigningen i den lineære polariserbarhed, som er enig med Lorentsformlen .

Figur 12
brydningsindeks for PVAc / 0, PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% af Cl2-kompositter versus bølgelængde.

Dielektrisk konstant defineres som materialets reaktion mod det indfaldende elektromagnetiske felt. Den dielektriske konstant af () er givet ved følgende ligning :hvor () og () er henholdsvis de reelle og de imaginære dele af dielektrisk konstant, som kan opnås ved følgende ligninger :afhængigheden af den reelle del af bølgelængden er vist i Figur 13 for PVAc/0, PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% af Cl2. Det kan bemærkes, fra dette tal, at den reelle del afhænger af brydningsindeks, fordi effekten af udryddelseskoefficienten er meget lille, så det kan annulleres . Den reelle del af dielektrisk konstant øges med Cl2-koncentration, og kurverne skifter til højere bølgelængder med stigende Cl2-procentdel, hvilket kan tilskrives afhængigheden af den reelle del af dielektrisk konstant på brydningsindeks . Den imaginære del af dielektrisk konstant som funktion af bølgelængde er vist i figur 14. Det er klart, at den imaginære del afhænger af udryddelseskoefficienten, især i bølgelængdeområdet omkring (390-800), hvor brydningsindekset forbliver næsten konstant, mens udryddelseskoefficienten stiger med bølgelængden .

figur 13
reel del af dielektrisk konstant af PVAc / 0, PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% af Cl2-kompositter versus bølgelængde.

figur 14
imaginær del af dielektrisk konstant af PVAc / 0, PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% af Cl2-kompositter versus bølgelængde.

absorptionskoefficienten og brydningsindekset blev anvendt til at opnå den optiske ledningsevne () ved følgende forhold :hvor er lysets hastighed i rummet. Figur 15 viser variationen i den optiske ledningsevne af PVAc/0, PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% af Cl2 kompositter film, som en funktion af foton energi. Konduktiviteten af ren PVA er næsten konstant op til omkring 5,2 eV fotonenergi, hvorefter den øges med stigning i fotonenergi. Cl2-koncentrationen forårsagede stigningen i optisk ledningsevne, hvilket skyldes høj absorbans af polymerkompositfilmene. Stigningen i optisk konduktans og faldet i båndgabsenergi af PVAc/Cl2 med stigning i Cl2-koncentration kan tilskrives stigningen i antallet af mobile ladningsbærere og også til stigningen i amorf karakter af værtspolymer . Disse resultater er enige med Al-Taa ‘ y et al. .

Figur 15
den optiske ledningsevne PVAc / 0, PVAc/3, PVAc/6 og PVAc/9 vægt.% af Cl2 kompositter film som en funktion af foton energi.

4. Konklusioner

polymerfilm baseret på PVAc med forskellige koncentrationer af Cl2 blev fremstillet ved anvendelse af opløsningsmiddelstøbningsteknik. Den syntetiserede Cl2 blev indekseret til orthorhombisk struktur. Dannelsen af en intermolekylær interaktion og kompleksdannelse mellem PVAc og Cl2 er blevet bekræftet ved brug af FTIR, SEM og UV. UV-resultaterne viste, at Cl2 effektivt kan forbedre PVAc ‘ s optiske egenskaber. Absorptionskoefficienten steg med stigende vægtprocent af tilsætningsstoffet. Stigningen i optisk konduktans og fald i energibåndgab af polymer værtsmatrice med stigning i Cl2-koncentration blev tilskrevet stigningen i antallet af mobile ladningsbærere og også til stigningen i amorf natur af polymerværtsmatricen. De optiske konstanter såsom udryddelseskoefficienter, brydningsindeks, reelle og imaginære dielektriske konstanter og optisk konduktans viser sig at afhænge af koncentrationen af Cl2 i polymerfilmen. PVAc / 9 vægt.% Cl2 composites Film Viser de bedste optiske egenskaber. Denne type kompositter kan være en passende kandidat til fotovoltaiske celler, selvom yderligere undersøgelser og forbedring ønskes. Dette arbejde bekræfter også, at brydningsindekset og energigabet er stærkt korreleret.

sammenfattende indikerer målingerne af optiske egenskaber, at Cl2 er nyttigt additiv til samtidig at øge både absorbans og optisk ledningsevne af PVAc. Som et resultat viser PVAc / Cl2-kompositfilmen dramatiske ændringer i optiske egenskaber, som hjælper den med fremstilling af optiske enheder.

interessekonflikt

forfatterne erklærer, at der ikke er nogen interessekonflikt med hensyn til offentliggørelsen af dette papir.

anerkendelser

forfatterne anerkender taknemmeligt Dr. Nadher Najem for nyttige diskussioner under udviklingen af dette arbejde; også de ønsker at udtrykke deres dybe forplantning for Dr. Mohammed Hadi for hans hjælpsomme hjælp til måling.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.