研究目的
为评估聚酰胺(PA)表面形成的CdSe基层其组成、结构及形貌如何取决于制备条件,特别是硒化时长与镉化温度。
研究成果
PA基底上CdSe基层的形貌不均匀且粗糙,呈团聚的岛状结构。层高随硒化时间延长和镉化温度升高而降低,粗糙度则呈现不定变化。XPS和XRD分析证实存在CdSe、Cd(OH)2及CdO,其组成取决于形成条件。这为光电子应用中的涂层工艺优化提供了依据。
研究不足
该研究仅限于特定的硒化持续时间和镉化温度条件;未探索其他参数或基底。CdSe与PA的XRD峰重叠可能限制详细的相分析。不均匀的形貌表明该方法可能未针对均匀层形成进行优化。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用吸附-扩散法在聚酰胺(PA)基底上形成CdSe基层。具体步骤包括依次用K2SeS2O6溶液(硒化处理)和Cd(CH3COO)2溶液(镉化处理),随后通过原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和原子吸收光谱分析形貌与成分。
2:样本选择与数据来源:
使用Ensinger GmbH提供的聚酰胺6(PA)薄膜(Tecamid 6,厚度500微米)。样本经沸水煮沸去除残留物、干燥并在氯化钙上孵育后进行处理。
3:实验设备与材料清单:
化学试剂包括K2SeS2O6、Cd(CH3COO)2·2H2O、盐酸、氯化钙和去离子水。设备包括原子吸收光谱仪(珀金埃尔默Analyst 400、瓦里安spectrAA-20 plus)、XRD衍射仪(布列斯特尼克DRON-6)、XPS光谱仪(VG Scientific Escalab Mark 2)、原子力显微镜(Nanosurf EasyScan2)和扫描电镜(Raith eLINE)。
4:Cd(CH3COO)2·2H2O、盐酸、氯化钙和去离子水。设备包括原子吸收光谱仪(珀金埃尔默Analyst 瓦里安spectrAA-20 plus)、XRD衍射仪(布列斯特尼克DRON-6)、XPS光谱仪(VG Scientific Escalab Mark 2)、原子力显微镜(Nanosurf EasyScan2)和扫描电镜(Raith eLINE)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:PA薄膜在0.05 mol/dm3 K2SeS2O6(盐酸酸化)中于60°C硒化处理1-3.5小时,冲洗干燥后,在0.1 mol/dm3 Cd(CH3COO)2中于50-70°C镉化处理10分钟,最后冲洗干燥。使用指定仪器分析形貌与成分。
5:05 mol/dm3 K2SeS2O6(盐酸酸化)中于60°C硒化处理1-5小时,冲洗干燥后,在1 mol/dm3 Cd(CH3COO)2中于50-70°C镉化处理10分钟,最后冲洗干燥。使用指定仪器分析形貌与成分。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过AFM和SEM数据获取高度与粗糙度参数。XPS和XRD数据使用Search Match、Conv X、X-fit及Excel软件处理,以确定元素组成与相结构。
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atomic absorption spectrometer
Analyst 400
Perkin Elmer
Determining the concentration of selenium in PA samples
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atomic force microscope
EasyScan2
Nanosurf
Studying the morphology and roughness of CdSe-based layer's surface
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atomic absorption spectrometer
spectrAA-20 plus
Varian
Determining the concentration of cadmium in PA samples
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X-ray diffractometer
DRON-6
Bourevestnik
Investigating the phase composition of CdSe-based layers on PA surface
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X-ray photoelectron spectrometer
Escalab Mark 2
VG Scientific
Recording XPS spectra of CdSe-based layers
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scanning electron microscope
eLINE
Raith
Imaging of modified surfaces
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