- Abstract
- 1. Introduzione
- 2. Sperimentale
- 2.1. Preparazione di Cloro Penta ammina Cobalto(III) Cloruro Cl2
- 2.2. La preparazione del campione
- 3. Risultati e discussione
- 3.1. Diffrazione dei raggi X (XRD)
- 3.2. Trasformata di Fourier Spettroscopia Infrarossa (FTIR)
- 3.3. Microscopio elettronico a scansione (SEM)
- 3.4. Spettri UV-VIS
- 4. Conclusioni
- Conflitto di interessi
- Ringraziamenti
Abstract
Il cloruro Cl2 di cloro penta ammina cobalto(III) è stato preparato e poi caratterizzato da spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier e diffrazione a raggi X. I risultati ottenuti hanno indicato la formazione di nanoparticelle ortorombiche Cl2 di dimensioni ≈28,75 nm. Film polimerici a base di acetato di polivinile(PVAc) drogato con cloro penta ammina cobalto (III) cloruro Cl2 in diversi rapporti percentuali di peso sono stati preparati utilizzando la tecnica del getto di solvente. La complessazione dell’additivo con il polimero è stata confermata da studi FTIR e SEM. Il modello XRD ha rivelato che l’amorfosità della matrice polimerica PVAc è aumentata con l’aumento del contenuto di Cl2. Parametri come coefficiente di estinzione, indice di rifrazione, parti reali e immaginarie e conduttività ottica sono stati studiati utilizzando l’assorbanza e le misurazioni dallo spettrofotometro UV-visibile computerizzato nell’intervallo spettrale 190-800 nm. Questo studio ha dimostrato che le proprietà ottiche del PVAc sono state influenzate dal doping di Cl2 in cui l’assorbimento è aumentato livellando la concentrazione di Cl2. È stata determinata la natura della transizione elettronica dalla banda di valenza alla banda di conduzione e le lacune della banda di energia dei campioni di film compositi sono state stimate dallo spettro UV-visibile. È stato osservato che la conduttività ottica aumentava con l’energia del fotone e con l’aumento della concentrazione di Cl2.
1. Introduzione
I polimeri possono presentare varie proprietà meccaniche, elettriche e ottiche a seconda delle condizioni di sintesi e delle proprietà chimiche della spina dorsale . Se un polimero è esposto alla luce ultravioletta, le sue proprietà chimiche, come la solubilità, del polimero nell’area esposta vengono modificate. La fotolitografia, che è un processo ben noto nell’elettronica, utilizza questo principio .
I polimeri sono utilizzati in un numero incredibile di applicazioni. Più recentemente, si sono verificati sviluppi significativi nell’area dei dispositivi elettronici flessibili basati sulle utili proprietà piezoelettriche, semiconduttive, ottiche ed elettroottiche osservate in alcuni polimeri .
I materiali polimerici hanno un interesse speciale perché, in combinazione con sali metallici adatti, danno complessi utili per lo sviluppo di dispositivi elettrochimici avanzati ad alta energia, ad esempio batterie, celle a combustibile, dispositivi di visualizzazione elettrochimici e celle elettrochimiche fotografiche con facilità di fabbricazione in dimensioni desiderabili . Anche i polimeri hanno proprietà uniche come leggerezza, elevata flessibilità e capacità di essere fabbricati a bassa temperatura e basso costo . Le comunicazioni ottiche, comprese le fibre ottiche polimeriche, le guide d’onda ottiche e i connettori ottici grazie alla loro facilità di processo, al costo relativamente basso e alla produzione di massa, sono paragonate ai materiali ottici a base di silice. Hanno anche potenziali vantaggi per le applicazioni nei sistemi di archiviazione ottica, come l’elevata stabilità termica, la bassa perdita di assorbimento e la capacità dell’indice di rifrazione che cambia in seguito all’esposizione alla luce . Le proprietà elettriche e ottiche dei polimeri hanno attirato una grande attenzione in vista delle loro applicazioni in dispositivi ottici con notevoli proprietà di riflessione, antiriflesso, interferenza e polarizzazione .
Polimeri vinilici commerciali come PVAc (C4H6O2) n sono intensamente studiati a causa delle loro ampie applicazioni nell’industria. L’acetato di polivinile è polimero termoplastico. I materiali compositi a base di PVAc sono stati significativamente fabbricati da emulsionanti di resina, adesivi, carta, vernici e industrie tessili a causa di caratteristiche e substrati rinforzati ad alto legame, simili a film, inodori e non infiammabili per la produzione di PVA . L’incorporazione di vari additivi metallici in matrici polimeriche può produrre compositi a matrice polimerica e migliora le sue proprietà per applicazioni specifiche .
Composti di coordinazione o complessi metallici sono ioni metallici circondati da ligandi. I ligandi sono anioni o molecole che possono donare elettroni negli orbitali d dello ion metallico e formare un legame. Esempi di leganti comuni sono lo chloride cloruro, lo cyan cianuro, l’ammoniaca, l’etilendiammina e l’etilendiamminetetraacetateion (EDTA). Gli ioni metallici che formano composti di coordinazione provengono da un gruppo di metalli noti come metalli di transizione. Questi metalli hanno più di uno stato di ossidazione. Questa proprietà consente ai metalli di transizione di agire come acidi di Lewis . Il complesso metallico utilizzato in questo documento è cloro pentammina cobalto (III) cloruro che è un composto paramagnetico . Si decompone al riscaldamento superiore a 150°C. La sua solubilità è di 0,4 g per 100 mL a 25°C.
In questo lavoro è stato fatto uno sforzo per studiare l’effetto dell’aggiunta di Cl2 sulle proprietà strutturali e ottiche del polivinilacetato mediante tecniche FTIR, XRD, SEM e spettrometro UV-visibile. I risultati ottenuti da queste misurazioni sono stati analizzati e discussi.
2. Sperimentale
2.1. Preparazione di Cloro Penta ammina Cobalto(III) Cloruro Cl2
Cloro penta ammina cobalto (III) cloruro Cl2 è stato preparato con la procedura riportata in letteratura .
1,7 g di cloruro di ammonio NH4Cl sono stati completamente sciolti in ~10 ml di ammoniaca concentrata NH3 in un becher da 400 ml. Con agitazione continua, 3,3 g di cobalto(II) cloruro CoCl2 sono stati aggiunti gradualmente alla miscela. Quando è stato ottenuto un impasto di colore marrone, sono stati aggiunti lentamente 2,7 ml di perossido di idrogeno al 30% H2O2. Dopo che l’effervescenza si era fermata, ~ 10 ml di acido cloridrico concentrato HCl sono stati aggiunti lentamente. Con la continua agitazione, la miscela viene riscaldata su una piastra calda e mantiene 85°C per 20 minuti, quindi la miscela viene raffreddata a temperatura ambiente in un bagno di ghiaccio e filtrata (utilizzando un imbuto Buchner). I cristalli di Cl2 vengono lavati con 5-6 volte, 5 ml porzioni di acqua ghiacciata (acqua distillata raffreddata in ghiaccio) e poi 5-6 volte, 5 ml porzioni di etanolo C2H6O. Tutti i prodotti chimici utilizzati nella preparazione di cloro penta ammina cobalto (III) cloruro sono stati acquistati da Sigma-Aldrich
2.2. La preparazione del campione
Poli (acetato di vinile) (PVAc) con peso molecolare 100.000 è stata acquistata da Aldrich. I film compositi PVAc/Cl2 sono stati fabbricati con la tecnica di fusione a solvente. In un primo momento l’emulsione di PVAc con acqua distillata è stata agitata per 10 h. Le frazioni di peso necessarie di Cl2 sono state prima disperse in acqua distillata con un agitatore magnetico per 1 h e poi aggiunte gradualmente nell’emulsione polimerica con agitazione continua e tenute sotto stringa per 2 h. Infine, la soluzione è stata versata su piastre di Petri pulite e lasciata evaporare lentamente a temperatura ambiente per una settimana. Dopo l’essiccazione, i film sono stati sbucciati dalle piastre di Petri e tenuti in essiccatori sottovuoto fino all’uso. Lo spessore dei film ottenuti era nell’intervallo di ≈120-150 µm.
Le scansioni di diffrazione a raggi X sono state ottenute utilizzando il diffrattometro DX-2700 utilizzando la radiazione Cu Ka ( = 1,5406 Å) operante a 40 kV e 30 mA, prese per l’intervallo di 5-50°. Le misurazioni sono state effettuate a temperatura ambiente. L’intensità diffratta in funzione dell’angelo riflesso è stata tracciata automaticamente dal diffrattometro a raggi X. I vari picchi ottenuti nel modello di diffrazione hanno dato le informazioni sulla dimensione e la spaziatura interplanare del composto. FTIR è stato registrato su spettrofotometro infrarosso a trasformata di Fourier, Shimadzu, modello IR-Prestige 21, utilizzando pellet KBR. Gli spettri FT-IR dei campioni sono stati ottenuti nell’intervallo spettrale di (4000-400) cm−1. Gli spettri di assorbimento UV-visibile (UV-VIS) sono stati misurati nella regione di lunghezza d’onda di 190-800 nm utilizzando lo spettrofotometro a doppio fascio UV-1800 Shimadzu. La morfologia dei film è stata caratterizzata da microscopio elettronico a scansione utilizzando Bruker Nano GmbH, Germania, operante a 5 kV di tensione di accelerazione.
3. Risultati e discussione
3.1. Diffrazione dei raggi X (XRD)
Un tipico modello XRD per Cl2 è mostrato in Figura 1. Si può vedere che molti picchi acuti sono stati osservati nel profilo a raggi X. La natura cristallina di Cl2 sintetizzato è stata osservata dai vari picchi cristallini taglienti nel modello XRD. Mostra picchi di diffrazione a 15.8313, 25.6011, 32.6249 e 34.8279 corrispondenti al (011), (221), (122), e (040) piani Cl2 che potrebbero essere indicizzati alla struttura ortorombica che erano coerenti con i dati della letteratura di Materials Data, Inc. . La dimensione media delle particelle può essere calcolata utilizzando l’approssimazione della prima sfera della formula di Debye-Scherrer :dove è il diametro medio dei cristalli, è la lunghezza d’onda della radiazione a raggi X, ed è l’intera larghezza a metà intensità massima del picco (FWHM). La dimensione delle particelle ottenuta di Cl2 è 28,75 nm. Il parametro strutturale come l’angolo di diffrazione (deg.), interplanare (Å), intensità relativa e larghezza completa a metà massima FWHM (deg.) sono nella Tabella 1.
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PVAc sono polimeri semicristallini come indicato dai loro modelli XRD illustrati nella Figura 2 (a). La natura cristallina del PVAc è enfatizzata dai picchi di diffrazione a = 19,54°, 40,54°, con una spalla hallow a = 23° che rappresenta la fase amorfa in PVAc .
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Il gruppo di funzioni presente nella struttura del PVAc ha un ruolo nell’aumentare il disturbo delle dorsali di carbonio, determinando così una fase cristallina in PVAc come mostrato nel modello XRD Figura 2(a) . Le figure 2(b), 2(c) e 2(d) hanno spiegato il modello XRD di PVAc/3, PVAc/6 e PVAc/9 in peso.% Cl2, rispettivamente. Si può vedere che l’intensità del picco essenziale di PVAc è diminuita e la larghezza di banda è aumentata con l’aumentare delle concentrazioni di Cl2. Il picco essenziale di PVAc rappresenta la regione cristallina in PVAc, quindi, la riduzione dell’intensità e l’allargamento di questo picco si riferisce a diminuzioni di cristallinità e aumenti di amorfosità. Questo comportamento dimostra la complessazione tra il riempitivo e i polimeri nella regione amorfa . Il comportamento del composito PVAc / Cl2 concorda con PVAc / Pb3O4 e PVAc / TiO2 . Con 9 peso.% concentrazione i picchi appartengono a Cl2 osservati con intensità inferiore perché la struttura Cl2 viene ricoperta con PVAc dopo la formazione di compositi, il che è d’accordo con (Roy et al. 2013) . Polimeri con struttura 3-dimensionale, tale poli (acetato di vinile) (PVAc) hanno pori rigidi, che fissano un limite superiore per la crescita additiva all’interno di tale matrice polimerica .
La dimensione delle particelle di Cl2 è stata trovata in base al piano di direzione preferito (011) per PVAc/6 wt.% e 9 peso.% di Cl2 compositi film che sono circa 22.06 nm e 23.50 nm, rispettivamente.
3.2. Trasformata di Fourier Spettroscopia Infrarossa (FTIR)
spettri FTIR di Cl2 mostrano picchi a 3278, 1620, 1307, 840, 486 cm−1, che corrispondono alle NH3 vibrazione di stretching, degenerazione deformazione vibrazione di NH3 ligando, simmetrica deformazione vibrazione di NH3, dondolo vibrazione di NH3, Co NH3 vibrazioni di stretching, rispettivamente; anche Co–Cl picco apparso circa 840 cm−1. La caratterizzazione FTIR concordata con Najar e Majid (2013) che hanno studiato Cl2. L’unico gruppo funzionale di Cl2 è N-H che deve essere di circa 3100-3500 cm-1. La figura 3 rappresenta lo spettro FTIR di Cl2; l’N-H è compreso tra 3161,34 e 3279,1 cm-1.
L’unico gruppo funzionale di PVAc è C=O. La figura 4 (a) rappresenta lo spettro FTIR per PVAc, C=O è apparso intorno a 1728,22 cm−1 , anche C–O–C è apparso intorno a 1246 cm−1, mentre C–H è apparso intorno a 2935,66 cm−1 . Vale la pena notare che la banda di assorbimento vicino a 3400 cm-1 è dovuta ai gruppi O-H. Le figure 4 (b), 4(c) e 4 (d) mostrano che i picchi di assorbimento del PVAc vengono spostati con l’aggiunta di Cl2. Lo spostamento fornisce una panoramica di un’interazione del Cl2 nella matrice polimerica . Con l’aumentare della concentrazione di Cl2, i picchi di assorbimento IR sono aumentati a causa della vibrazione di stiramento spostata verso un numero d’onda più elevato, le bande di assorbimento che appartengono a Cl2 diventano più nitide, mentre l’intensità delle bande di assorbimento PVAc è diminuita indicando un’evidente presenza di Cl2. L’aspetto della banda di assorbimento intorno a 1728 cm-1 per i campioni 3, 6 e 9 in peso.% Cl2 conferma la presenza di PVAc nei campioni . Con 3 peso.% di Cl2, l’NH è nascosto dietro la punta arrotondata OH mentre a concentrazioni più elevate l’NH è apparso come una punta acuminata.
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3.3. Microscopio elettronico a scansione (SEM)
Figure 5(a), 5(b), 5(c) e 5(d) mostrano le fotografie SEM di PVAc, PVAc/3 wt.% di Cl2, PVAc / 6 peso.% di Cl2 e PVAc / 9 in peso.% di film compositi Cl2, rispettivamente. Nella figura 5 (a), sono comparsi alcuni grani PVAc non disciolti brillanti. Altri punti con diverso grado di rugosità osservati sulle immagini ritratte mostrate nelle figure 5(b), 5(c) e 5 (d) sembrano essere agglomerati di particelle Cl2, che aumentano con l’aumentare della concentrazione di Cl2. I diametri medi di queste particelle agglomerate (grani) sono circa 0,885, 1,83 e 2.114 µm per PVAc/3, PVAc/6 e PVAc/9 in peso.% di film compositi Cl2, rispettivamente. Il cambiamento suggerisce che le molecole di PVAc possono essere disperse nella fase del segmento morbido con poca influenza sulla separazione microfase e sulla miscelazione dei segmenti duri e morbidi. Il grado di rugosità della superficie del film aumenta con l’aumento del contenuto di Cl2. Questo indica la segregazione del riempitivo nella matrice ospite e questo può confermare l’interazione e la complessazione tra l’additivo e il polimero e può anche riferirsi alla crescita di particelle Cl2 nella matrice PVAc .
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3.4. Spettri UV-VIS
Gli spettri di assorbanza per i film drogati PVAc/Cl2 sono mostrati nella Figura 6. Come indicato nella Figura 6 Cl2 migliora l’assorbanza dell’host PVAc. Gli spettri di assorbimento UV-visibili dei film compositi PVAc e PVAc/Cl2 vengono eseguiti a temperatura ambiente. Le presunte dipendenze spettrali delle funzioni ottiche mostrano inequivocabilmente che il ruolo principale negli spettri osservati gioca un allargamento elettrone-fonone. Il modello di assorbimento ottico UV di PVAc presenta una banda di assorbimento come spalla a circa = 260 nm. Questa banda è attribuita al gruppo carbonilico . Si osserva che la lunghezza d’onda corrispondente alla banda di assorbimento come la spalla aumenta con l’aumentare del contenuto di Cl2; questo aumento è stato attribuito alle disomogeneità strutturali minori presenti in PVAc che sono dovute alla crescita di Cl2 all’interno della matrice polimerica. Poiché i film compositi mostrano un comportamento di spostamento rosso, questi spostamenti indicano la complessazione tra il Cl2 e il PVAc e possono anche essere dovuti a cambiamenti nella cristallinità con presenza di additivo . Questi risultati sono stati confermati dai risultati XRD. Dalla Figura 6, è stata osservata una piccola banda di assorbimento a circa 500 nm. La formazione di nuovi picchi per i campioni e anche l’ampliamento di tali picchi con l’aumento di Cl2 indicano una notevole interazione tra additivo e polimero ospite . Anche la figura 6 mostra che l’assorbanza aumenta aggiungendo diverse percentuali di peso di Cl2; questo è correlato all’assorbanza di Cl2 o, in altre parole, l’assorbanza aumenta con percentuali di particelle assorbite . L’assorbimento a qualsiasi lunghezza d’onda dipende dal numero di particelle lungo il bagno della luce incidente (cioè, dipende dalla concentrazione di Cl2) e dalla lunghezza del percorso ottico che passa attraverso . Questi risultati hanno un buon accordo con Abdelaziz .
Il coefficiente di assorbimento è definito come la capacità di un materiale di assorbire la luce di una data lunghezza d’onda. Il coefficiente di assorbimento è stato calcolato dall’assorbanza ottica dalla seguente relazione :La figura 7 mostra la variazione del coefficiente di assorbimento con l’energia del fotone per PVAc/0, PVAc/3, PVAc/6 e PVAc / 9 wt.% di film compositi Cl2. È chiaro che il coefficiente di assorbimento aumenta con la concentrazione di Cl2; questo può essere attribuito all’aumento dell’assorbanza . La figura 7 mostra anche la dipendenza del coefficiente di assorbimento dall’energia del fotone incidente, indicata dal basso valore del coefficiente di assorbimento con basso valore dell’energia del fotone e viceversa, il che significa che la possibilità di transizione degli elettroni aumenta con l’energia del fotone.
Dal coefficiente di assorbimento risultati precedenti, la transizione di elettroni di PVAc / Cl2 è indiretta. Una buona misura lineare si ottiene per e versus come mostrato nelle figure 8 e 9, rispettivamente. I rispettivi valori di sono ottenuti estrapolando e per la transizione indiretta consentita e la transizione indiretta proibita, rispettivamente. Il contenuto è responsabile della formazione di alcuni difetti nei film. Questi difetti producono gli stati localizzati nel band gap ottico e si sovrappongono. Queste sovrapposizioni forniscono una prova per diminuire il gap di banda di energia quando il contenuto di Cl2 è aumentato nella matrice polimerica come mostrato nelle figure 8 e 9. In altre parole, la diminuzione del gap ottico riflette l’aumento del grado di disturbo nei film PVAc. Abdelaziz e Ghannam hanno osservato risultati simili, rispettivamente. Oppure può essere attribuito alla complessazione additiva con la matrice polimerica . Questi risultati concordano con le osservazioni FTIR, SEM e XRD.
La figura 10 mostra i valori del gap energetico per la transizione indiretta (consentita e proibita) per (PVAc/0, PVAc/3, PVAc/6 e PVAc/9 wt.% Cl2) compositi.
Il coefficiente di estinzione è stato calcolato utilizzando la seguente equazione :La dipendenza del coefficiente di estinzione sulla lunghezza d’onda nell’intervallo 190-800 nm dei campioni di compositi PVAc/Cl2 è mostrata in Figura 11. È chiaro che il coefficiente di estinzione per il campione PVAc puro mostra una diminuzione dei valori di tutte le lunghezze d’onda (190-800) nm, mentre aumenta per PVAc/0, PVAc/3, PVAc/6 e PVAc/9 wt.% di Cl2 nella lunghezza d’onda da 400 nm a 800 nm. Il coefficiente di estinzione è stato aumentato per i film PVAc con l’aumento della concentrazione di Cl2; ciò è dovuto all’aumento del coefficiente di assorbimento .
L’indice di rifrazione è una proprietà ottica fondamentale dei polimeri che è direttamente correlata ad altre proprietà ottiche, elettriche e magnetiche ed è anche di interesse per coloro che studiano le proprietà fisiche, chimiche e molecolari dei polimeri con tecniche ottiche . L’indice di rifrazione è calcolato da dove è la riflettanza che si ottiene dagli spettri di assorbimento e trasmissione in conformità con la legge di conservazione dell’energia . La figura 12 rappresenta l’indice di rifrazione per PVAc/0, PVAc/3, PVAc/6 e PVAc / 9 in peso.% di film compositi Cl2 nell’intervallo di lunghezze d’onda indagato. L’ispezione della Figura 12 indica per tutte le composizioni che l’indice di rifrazione diminuisce all’aumentare della lunghezza d’onda. La figura mostra che l’indice di rifrazione aumenta come risultato dell’aumento della percentuale di Cl2 che è dovuto all’aumento della densità del film di compositi come risultato del contenuto di Cl2. In letteratura, la relazione tra indice di rifrazione e densità di massa è descritta come lineare . L’aumento dell’indice di rifrazione con concentrazione di Cl2 è il risultato dell’aumento del numero di rifrazioni atomiche dovuto all’aumento della polarizzabilità lineare che concorda con la formula di Lorentz-Lorentz .
La costante dielettrica è definita come la risposta del materiale verso il campo elettromagnetico incidente. La costante dielettrica () è data dalla seguente equazione :dove () e () sono reale e immaginaria della costante dielettrica, rispettivamente, che può essere ottenuto dalle seguenti equazioni :La dipendenza della parte reale sulla lunghezza d’onda è mostrato in Figura 13 per PVAc/0, PVAc/3, PVAc/6, e PVAc/9 wt.% di Cl2. Si può notare, da questa figura, che la parte reale dipende dall’indice di rifrazione perché l’effetto del coefficiente di estinzione è molto piccolo, quindi potrebbe essere annullato . La parte reale della costante dielettrica aumenta con la concentrazione di Cl2 e il vertice delle curve si sposta a lunghezze d’onda più elevate con l’aumento della percentuale di Cl2 che può essere attribuita alla dipendenza della parte reale della costante dielettrica dall’indice di rifrazione . La parte immaginaria della costante dielettrica in funzione della lunghezza d’onda è mostrata in Figura 14. È chiaro che la parte immaginaria dipende dal coefficiente di estinzione specialmente nell’intervallo di lunghezza d’onda intorno (390-800) dove l’indice di rifrazione rimane quasi costante mentre il coefficiente di estinzione aumenta con la lunghezza d’onda .
Il coefficiente di assorbimento e l’indice di rifrazione sono stati utilizzati per ottenere la conducibilità ottica (), dalla seguente relazione :dov’è la velocità della luce nello spazio. La figura 15 mostra la variazione della conducibilità ottica di PVAc/0, PVAc/3, PVAc/6 e PVAc / 9 wt.% di film compositi Cl2, in funzione dell’energia del fotone. La conduttività del PVA puro è quasi costante fino a circa 5,2 eV di energia fotonica, dopo di che aumenta con l’aumento dell’energia fotonica. La concentrazione di Cl2 ha causato l’aumento della conduttività ottica, dovuta all’elevata assorbanza dei film compositi polimerici. L’aumento della conduttanza ottica e la diminuzione dell’energia del gap di banda di PVAc/Cl2 con aumento della concentrazione di Cl2, possono essere attribuiti all’aumento del numero di portatori di carica mobili e anche all’aumento della natura amorfa del polimero ospite . Questi risultati concordano con Al-Taa’y et al. .
4. Conclusioni
I film polimerici a base di PVAc con diverse concentrazioni di Cl2 sono stati preparati utilizzando la tecnica della fusione con solvente. XRD ha insultato che il Cl2 sintetizzato è stato indicizzato alla struttura ortorombica. La formazione di un’interazione intermolecolare e di una complessazione tra PVAc e Cl2 è stata confermata utilizzando XRD, FTIR, SEM e UV. I risultati UV hanno indicato che Cl2 può efficacemente migliorare le proprietà ottiche di PVAc. Il coefficiente di assorbimento aumenta all’aumentare della percentuale in peso dell’additivo. L’aumento della conduttanza ottica e la diminuzione del band gap energetico della matrice ospite polimerica con aumento della concentrazione di Cl2 sono stati attribuiti all’aumento del numero di portatori di carica mobili e anche all’aumento della natura amorfa della matrice ospite polimerica. Le costanti ottiche come i coefficienti di estinzione, l’indice di rifrazione, le costanti dielettriche reali e immaginarie e la conduttanza ottica dipendono dalla concentrazione di Cl2 nel film polimerico. PVAc / 9 peso.% Cl2 compositi film mostrano le migliori proprietà ottiche. Questo tipo di compositi potrebbe essere un candidato adatto per le celle fotovoltaiche, anche se ulteriori studi e miglioramenti sono desiderati. Inoltre, questo lavoro conferma che l’indice di rifrazione e il divario energetico sono fortemente correlati.
In sintesi, le misurazioni delle proprietà ottiche indicano che il Cl2 è un additivo utile per aumentare simultaneamente sia l’assorbanza che la conduttività ottica del PVAc. Di conseguenza, il film composito PVAc / Cl2 mostra cambiamenti drammatici nelle proprietà ottiche che lo aiutano nella fabbricazione di dispositivi ottici.
Conflitto di interessi
Gli autori dichiarano che non vi è alcun conflitto di interessi per quanto riguarda la pubblicazione di questo documento.
Ringraziamenti
Gli autori riconoscono con gratitudine il Dr. Nadher Najem per le discussioni utili durante lo sviluppo di questo lavoro; inoltre vogliono esprimere la loro profonda procreazione per il Dr. Mohammed Hadi per la sua utile assistenza nella misurazione XRD.