Poliamido plėvelių modifikavimas puslaidžiais ir laidžiais vario selenidų-vario sulfidų sluoksniais.

Anotacija

Poliamido 6 (PA) plėvelių paviršiaus modifikavimas puslaidžiais ir laidžiais mišriųjų vario selenidų-vario sulfidų CuxSe-CuyS sluoksniais atliktas mūsų ištobulintu sorbciniu-difuziniu metodu ir vandeniniais kalio selenopentationato K2SeS4O6 tirpalais, kaip polimero chalkogeninimo pirmtakais. Selenopentationato anijonai –O3S-S-Se-S-SO3–, turintys dvivalenčius, žemo oksidacijos laipsnio seleno ir sieros atomus, sorbuoja-difunduoja į PA plėveles, jei jos apdorojamos selenopentationato tirpalais. CuxSe–CuyS
sluoksniai PA plėvelių paviršiuje susidaro tada, kai chalkogenintas polimeras apdorojamas vandeniniu vario(II/I) druskų tirpalu: selenopentationato anijonai reaguoja su vario jonais. Sieros, seleno ir vario koncentracijos chalkogenidų sluoksniuose auga didėjant pradinio PA chalkogeninimo pirmtako tirpalo koncentracijai, temperatūrai ir chalkogeninimo trukmei. Susidarę sluoksniai charakterizuoti chemine sudėtimi, elektrinėmis ir fizinėmis savybėmis. Kiekybiniai seleno, sieros ir vario kiekiai CuxSe–CuyS sluoksniuose PA plėvelių paviršiuje didėja ilgėjant polimero chalkogeninimo trukmei. Rentgeno struktūriniai CuxSe–CuyS
sluoksnių tyrimai parodė, kad jie yra polikristaliniai. Identifikuotos šešios vario selenidų Cu2Se, CuSe2, CuSe2, Cu3Se2 ir berzelianito Cu2-xSe bei bellidoito Cu2Se, taip pat keturios vario sulfidų – monoklininio djurleito Cu1,9375Se, kubinio digenito Cu1,8S, ortorombinio chalkocito Cu2S ir ortorombinio anilito Cu1,75S
fazės.
Didėjant pirmtako tirpalo koncentracijai, temperatūrai ir PA apdorojimo trukmei, pasiekiama didžiausia laidžių elektrai vario selenidų koncentracija, o CuxS fazių sudėtis kinta x vertės mažėjimo kryptimi. Tyrimų rentgeno difrakcinės spektrinės analizės metodu gauti rezultatai patvirtino vario selenidų-vario sulfidų sluoksnių PA paviršiuje susidarymą. Nustatyti dėsningumai įgalina norimos sudėties ir laidžio elektrai CuxSe–CuyS sluoksnių susidarymą. Tyrimai atominių jėgų mikroskopijos metodu parodė, kad priklausomai nuo PA pradinio halkogeninimo K2SeS4O6 tirpale sąlygų (trukmės, koncentracijos ir temperatūros), esant toms pačioms „variavimo“ sąlygoms, chalkogenidų sluoksnių susidarymas vyksta netolygiai salelių pavidalu, kurios auga į didesnius aglomeratus. Sluoksnio paviršius yra netolygus ir gana šiurkštus.