168
NAXÇIVAN DÖVLƏT UNİVERSİTETİ. ELMİ ƏSƏRLƏR, 2017, № 3 (84)
NAKHCHIVAN STATE UNIVERSITY. SCIENTIFIC WORKS, 2017, № 3 (84)
НАХЧЫВАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ. НАУЧНЫЕ ТРУДЫ, 2017, № 3 (84)
QORXMAZ HÜSEYNOV
AMEA Naxçıvan Bölməsi
qorxmazhuseynli@rambler.ru
UOT: 544.01:546.05
HİDROTERMAL METODLA AgSbS
2
VƏ Ag
3
SbS
3
BİRLƏŞMƏLƏRİNİN SİNTEZİ VƏ
TERMODİNAMİK XASSƏLƏRİNİN TƏDQİQİ
Açar sözlər: tiostibit, hidrotermal metod, tioasetamid, nanohissəcik, mikroşəkil, termodina-
mik parametrlər.
Keywords: tiostibite, hydrothermal method, thioacetamide, nanoparticle, microphoto,
thermodynamic parameters.
Ключевые слова: тиостибит, гидротермальный метод, тиоацетамид, наночастица,
микрофотографии, термодинамические параметры.
Gümüşün tiostibitləri müasir günəş enerji çevricilərində istifadə olunan effektli materiallar
sırasına daxildir. Bu materialların alınmasında molekulyar-şüa, yüksəktemperaturlu və vakuum
metodlarından geniş istifadə olunur
1-14
.
AgSbS
2
və Ag
3
SbS
3
birləşmələrinin alınmasında daha perspektivli metod hidrotemal
şəraitdə (sulu mühitdə) kimyəvi çökdürmədir. Bu metod istifadə olunan qurğuların sadəliyi və
sintez şəraitinin asan nizamlanması ilə fərqlənir. Sulu məhluldan kimyəvi çökdürmə zamanı altlıq
üzərində müxtəlif təbiətli və formalı təbəqələr alınır. Belə təbəqələrdə daha yaxşı xassələr müşahidə
olunur. Sulu məhluldan kimyəvi çökdürmə metodu ilə bir çox ikili və üçlü sulfidlərin (Ag
2
S, İn
2
S
3
,
SnS
2
, As
2
S
3
, Cu
2
S, AgAsS
2
, Ag
3
AsS
3
, CuAsS
2
, Cu
3
AsS
3
və s.) və selenidlərin (İn
2
Se
3
, As
2
Se
3
,
Sb
2
Se
3
və s.) nazik təbəqələrinin alınmasında tətbiq edilir
2-8
.
Bu baxımdan, bir çox mürəkkəb sulfirlərin sulu məhluldan hirotermal metodla alınması və
onların xassələrinin öyrənilməsi ən aktual məsələlərdən biridir. Adətən, sulu məhluldan kimyəvi
çökdürmə ilə alınan nazik təbəqələrdə maddələrin nanoölçülü hissəcikləri formalaşır. Məlumdur ki,
nanohissəciklərin bir çox fiziki-kimyəvi xassələri sıx materialların xassələrindən fərqlənir
5-12
.
İşdə məqsəd AgNO
3
, KSbO(C
4
H
4
O
6
)
.
0,5H
2
O və CH
3
CS
NH
2
birləşmələrinin sulu
məhlullarından istifadə etməklə AgSbS
2
və Ag
3
SbS
3
birləşmələrinin sintez etmək və bu
birləşmələrin termodinamik xassələrini tədqiq etmək olmuşdur.
Məqalədə RFA, DTA, skanedici elektron mikroskopik (SEM) analiz metodları vasitəsilə
AgSbS
2
və Ag
3
SbS
3
birləşmələrinin sulu məhluldan hidrotermal metodla sintezinin və EHQ üsulu
ilə termodinamik analizinin nəticələri verilmişdir.
AgSbS
2
və Ag
3
SbS
3
birləşmələrini sintez etmək üçün ilkin komponent olaraq AgNO
3
və
KSbO(C
4
H
4
O
6
)
.
0,5H
2
O birləşmələrinin sulu məhlullarından istifadə edilmişdir. Birləşmələrin
stexiometrik tərkiblərinə uyğun olaraq AgNO
3
:KSbO(C
4
H
4
O
6
)
.
0,5H
2
O=1:1 və AgNO
3
:KsbO-
(C
4
H
4
O
6
)
.
0,5H
2
O=3:1 mmol nisbətlərində qarışdırılmış və hər bir qarışığın üzərinə stexiometrik
miqdarda tioasetamid (CH
3
CS
NH
2
) məhlulu əlavə edilmişdir. Reaksiya qarışığı 70
0
C-də 15
dəqiqə müddətində qarışdırıldıqdan sonra həcmi 100 ml olan teflon avtoklavlara yerləşdirilmiş və
180
0
C-də 12 saat müddətində termiki emal edilmişdir. Reaksiya başa çatdıqdan sonra alınmış
çöküntülər şüşə filtrdən süzülmüş, distillə suyu ilə yuyulduqdan sonra 80
0
C-də 1 saat müddətində
vakuumda qurudulmuşdur.
Alınmış birləşmələrin fərdiliyi RFA (2D PHASER “Bruker”, CuK
, 2
, 20-80 dər.) və DTA
(pirometr НТР-70, cihaz Термоскан-2, təsirsiz mühit) metodları vasitəsilə təsdiq edilmişdir. RFA
nəticələrinə əsasən, müəyyən edilmişdir ki, AgSbS
2
birləşməsi monoklin (qəfəs par.: a=1,3219 nm,
b=0,4389 nm, c=1,2867 nm), Ag
3
SbS
3
birləşməsi rombik (a=0,7811 nm, b=1,2453 nm, c=0,8529
nm) sinqoniyada kristallaşır. Qəfəs parametrlərinində qismən azalma müşahidə olunur. Bunun
səbəbini AgSbS
2
və Ag
3
SbS
3
birləşmələrinin nanohissəciklərindən ibarət olması və atomlar arasın-
169
da kompensasiya olunmamış rabitələrin olması ilə izah etmək olar. Məlumdur ki, maddələrin
nanohissəciklərinin bir sıra fiziki-kimyəvi parametrləri onların monokristallarının xassələrindən
fərqlənir. Buna baxmayaraq, rentgenoqramdaki intensivlik maksimumlarına uyğun gələn piklər
digər işlərin
11, 12
nəticələri ilə yaxşı uyğun gəlmişdir.
AgSbS
2
birləşməsinin DTA əyrisində iki endotermik effekt müşahidə edilmişdir. 378
0
C
temperaturdakı endotermik effekt birləşmənin polimorf çevrilmə, 507
0
C temperaturdakı
endotermik effekt isə onun ərimə temperaturuna uyğundur. Ag
3
SbS
3
birləşməsinin DTA əyricində
195
0
C-də müşahidə olunan endotermik effekt
polimorf çevrilməsinə, 484,5
0
C-dəki
endotermik effekt isə onun ərimə temperaturuna uyğundur. AgSbS
2
və Ag
3
SbS
3
birləşmələrinin
DTA əyrilərində müvafiq olaraq 175 və 186,7
0
C temperaturlarda kiçik endotermik effektli
əyilmələr müşahidə edilmişdir. Bunun səbəbini müvafiq birləşmələrin həmin temperaturlarda
yumşalması və ya nanohissəciklərin iri aqreqatlarının əmələ gəlməsi iləı izah etmək olar.
AgSbS
2
və Ag
3
SbS
3
birləşmələriinin stexiometrik tərkiblərini dəqiqləşdirmək üçün alınan
çöküntülərin tərkibinin element analizi (Launch Trion XL dilution refrigerator
OXFORD
cihazında) aparılmışdır. Alınan nəticələrə əsasən, birləşmələrin tərkibindəki gümüş, sürmə və
kükürdün kütlə və atom nisbətləri təyin edilmişdir (cədv. 1).
Cədvəl 1
Birləşmələrin element analizinin nəticələri
Birləşmə
Elementlərin miqdarı, %
Ag
Sb
S
kütlə
at.
kütlə
at.
kütlə
at.
AgSbS
2
34,55
23,48
43,49
26,16
21,96
50,36
Ag
3
SbS
3
59,74
41,84
22,50
14,41
17,76
43,75
Cədvəldə verilmiş nəticələrə əsasən, müəyyən edilmişdir ki, alınan çöküntülərin stexi-
ometrik tərkibi AgSbS
2
və Ag
3
SbS
3
birləşmələrinə uyğundur. Məlum olmuşdur ki, birləşmələrin
sadə formullarında kükürdün miqdarı stexiometriyadan cüzi (0,05-0,09 kütlə%) kənara çıxır. Bunu
onunla izah etmək olar ki, ilkin qarışığa tioasetamid məhlulu əlavə etdikdə mühit zəif turş (pH=4-5)
olduğu üçün müəyyən qədər sərbəst kükürd ayrılır. Bu da sintez olunan birləşmələrin tərkibində
özünü göstərir.
Alınmış AgSbS
2
və Ag
3
SbS
3
birləşmələrinin mikromorfologiyası HİTACHİ TM3000 mar-
kalı mikroskopla tədqiq edilmişdir. Müəyyən edilmişdir ki, 180
0
C-də şüşə altlıq üzərinə
çökdürülmüş AgSbS
2
və Ag
3
SbS
3
birləşmələri aralarında güclü adgeziya müşahidə olunan qeyri-
sferik quruluşlu nanohissəciklərdən təşkil olunub (şək. 1). Nanohissəciklərin ölçüsü 20-100 nm
aralığında olmuşdur.
Şəkil 1. AgSbS
2
(a) və Ag
3
SbS
3
(b) birləşmələrinin mikroşəkilləri
Dostları ilə paylaş: |