Осаждение слоев сульфидов кадмия и свинца из тиосульфатно-тиомочевинных комплексов и исследование их свойств

Abstract

Представлены результаты исследования пленок сульфидов кадмия и свинца, осажденных методом пиролиза аэрозоля из водных растворов тиомочевинно-тиосульфатных координационных соединений при температуре 400 °С. Исследование ТТКС показало, что в водных растворах, содержащих нитрат кадмия, тиосульфат натрия и тиомочевину с разными молярными соотношениями компонентов, образуются координационные соединения [Cd(SCN2H4)2(bi-S2O3)], а в соответ ствующих по составу растворах нитрата свинца формируются комплексы [Pb(SCN2H4)(bi-S2O3)(H2O)]. Методом инфракрасной спектроскопии установлено, что при образовании смешанных ТТКС свинца, а также кадмия, осуществляется монодентатная координация тиомочевины к катиону металла через атом серы, а тиосульфат-ион координируется бидентатно через серу и кислород. С помощью рентгенофазового анализа установлено, что независимо от соотношения компонентов в исходномрастворе пленки сульфида кадмия кристаллизуются в модификации вюртцита, а пленки сульфида свинца – в кубической структуре. Определена оптическая ширина запрещенной зоны синтезированных пленок, составляющая 2.4±0.01 эВ для сульфида кадмия и 0.50–0.56 эВ для сульфида свинца     REFERENCES Semenov V. N., Naumov A. V. Protsessy napravlennogo sinteza plenok sul’fidov metallov iz tiokarbamidnykh koordinatsionnykh soedineniy [Processes of the directed synthesis of metal sulfi de fi lms from thiocarbamide coordination compounds]. Proceedings of Voronezh State University. Series: Chemistry. Biology. Pharmacy, 2000, no. 2, pp. 50–55. (in Russ.) Semenov V. N., Naumov A. V. Thermal decomposition of cadmium thiourea coordination compounds. Russian Journal of General Chemistry, 2001, v. 71(4), pp. 495–499. https://doi.org/10.1023/A:1012306512566 Tuhtaev R. K., Boldyrev, V. V., Gavrilov A. I., Larionov S. V., Mjachina L. I., Savel’eva Z. A. Sintez sul’fi dov metallov iz serosoderzhashchikh kompleksnykh soedineniy metodom samorasprostranyayushchegosya goreniya [Synthesis of metal sulfi des from sulfur-containing complex compounds by self-propagating combustion]. Inorganic Materials, 2002, v. 38(10), pp. 1173–1180. (in Russ.) Markov V. F., Maskaeva L. N., Ivanov P. N. Gidrohimicheskoe osazhdenie plenok sul’fi dov metallov: modelirovanie i jeksperiment [Hydrochemical deposition of metal sulfi de fi lms: modeling and experiment]. Ekaterinburg, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences Publ., 2006, 217 p. (in Russ.) Semenov V. N., Vlasenko N. V. Protsessy kompleksoobrazovaniya v sistemakh tiomochevina – kadmieva sol’ kislorodsoderzhashchey kisloty [Complexation processes in the systems of thiourea – cadmium salt of oxygen-containing acid]. Russian Journal of Inorganic Chemistry, v. 37(4), pp. 929–933. (in Russ.) Ugaj Ja. A., Semenov V. N., Averbah E. M., Shamsheeva I. L. Issledovanie vzaimodeystviya soley kadmiya s tiomochevinnoy pri poluchenii plenok sul’fi da kadmiya [Investigation of the interaction of cadmium salts with thiourea in the preparation of cadmium sulfi de fi lms]. Journal of Applied Chemistry of the USSR, 1988, v. 61(11), pp. 2409–2414. (in Russ.) Egorov N. B., Eremin L. P., Larionov A. M., Usov V. F. Prevrashchenie tiosul’fato-tiomochevinnykh kompleksov svintsa pri nagrevanii [The transformation of thiosulfate-thiourea lead complexes when heated]. Izvestija Tomskogo politehnicheskogo universiteta, 2010, v. 317(3), pp. 99–102. (in Russ.) Egorov N. B., Usov V. F., Fiterer I. P., Eremin L. P., Larionov A.M. Thiosulfatothiourea lead complexes. Russian Journal of Inorganic Chemistry, 2008, v. 53(1), pp. 117–122. https://doi.org/10.1134/S0036023608010166 Powder Diffraction File. Swarthmore: Joint Committee on Powder Diffraction Stan-dards, 1996. 10. Uhanov Ju. I. Opticheskie svojstva poluprovodnikov [Optical properties of semiconductors], Moscow, Nauka Publ., 1977, 367 p. (in Russ.) Uhanov Ju. I. Opticheskie svojstva poluprovodnikov [Optical properties of semiconductors], Moscow, Nauka Publ., 1977, 367 p. (in Russ.) Ravich Ju. I., Efi mova B. A., Smirnov I. A. Metody issledovanija poluprovodnikov v primenenii k hal’kogenidam svinca PbTe, PbSe, PbS [Methods of semiconductor research as applied to lead chalcogenides PbTe, PbSe, PbS]. Moscow, Nauka Publ., 1968, 384 p. (in Russ.) Haritonov Ju. Ja., Brega V. D., Ablov A. V. Russian Journal of Inorganic Chemistry, 1971, v. 16(2), pp. 572–573. (in Russ.) Haritonov Ju. Ja., Brega V. D., Ablov A. V., Proskina N. N. Russian Journal of Inorganic Chemistry, 1974, v. 19(8), pp. 2166–2177. (in Russ.) Freedman A. N., Straughan B. P. Vibrational spectra and structures of some thiosulphate complexes. Acta, 1971, v. 27A, pp. 1455–1465. https://doi.org/10.1016/0584-8539(71)80095-8 Nakamoto K. Infrared and Raman spectra of inorganic and coordination compounds. 4th ed. John Wiley & Sons, 1986. 245 p. Babichev A. P., Babushkina N. A., Bratkovskij A. M. Fizicheskie velichiny: Spravochnik [Physical quantities: Handbook]. Moscow, Jenergoatomizdat Publ., 1991, 1231 p. (in Russ.) Samsonov V. G., Drozdova S. V. Sul’fi dy [Sulphides]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1972, pp. 50–55. (in Russ.) Karnushina V. A., Semenov V. N., Lukin A. N., Ovechkina N. M., Nikitin L. M. Properties of led sulfi de f i l m s d e p o s e d f r o m a c o o r d i n a t i o n [Pb(N2H4CS)2(CH3COO)2 ]. Condensed matter and interphases , 2017, v. 19(2), pp. 215–221. (in Russ.)