Composites from luminescent nanosized ZnS:Mn and optical polymers : preparation and charakterization
Wariant tytułu
Nanokompozyty z ZnS:Mn i optycznie czynnych polimerów : synteza i badanie właściwości
Autor
Matras-Postołek, Katarzyna
Promotor
prof. dr hab. inż. Dariusz Bogdał
Promotor pomocniczy
prof. dr Michael Bredol
Data wydania
2009
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
Głównym celem pracy było otrzymanie oraz charakterystyka nowych transparentnych układów nanokompozytowych z siarczku cynku dotowanego manganem (ZnS:Mn) oraz polimerów o właściwościach optycznych, takich jak poliakrylan isobornylu (PIBOA), polifluorek winylidenu (PVDF), a także polimerów typowo przewodzących jak poli(Nwinylokarbazol) (PVK) i poli(3-hexylotiofen) (P3HT). ZnS:Mn w rozmiarze makro jest znanym luminoforem wykorzystywanym do produkcji wyświetlaczy o barwie pomarańczowej. Dodatkowo, przeprowadzono badania w celu próby zastosowania cienkich filmów nanokompozytów jako aktywnych warstwy do produkcji wyświetlaczy oraz ogniw fotowoltaicznych.
W ramach badań opracowano nowe transparentne materiały kompozytowe, zawierające różną zawartość ( od 5 do 30% wag.) napełniacza sferycznego (ZnS:Mn) o nanometrowych wymiarach. Do najważniejszych osiągnięć pracy należą :
- Opracowanie nowej, prostej i powtarzalnej metody otrzymywania siarczku cynku dotowanego manganem (ZnS:Mn) o nanometrycznych rozmiarach, mających silny charakter hydrofobowy. nadaje hydrofobowy charakter całej nanoczastki.
- Opracowanie prostej metody otrzymywania transparentnych układów kompozytowych na drodze polimeryzacji in-situ ( nanokompozyty ZnS:Mn/PIBOA), oraz poprzez bezpośrednie mieszanie zmodyfikowanych ZnS:Mn nanoczastek z roztworami polimerów (nanokompozyty ZnS:Mn/PVDF, ZnS:Mn/PVK, ZnS:Mn/P3HT).
- Po raz pierwszy udało sie z sukcesem zastosować nanokompozty ZnS:Mn/P3HT do produkcji ogniw fotowoltaicznych. Wydajności takich ogniwa była w okolicach 0.2 %.
The main aim of this thesis was the preparation and characterization of novel transparent ZnS:Mn/polymer nanocomposite materials by using different technical polymer matrices characterized by dielectric and semiconductor properties such as poly(isobornyl acrylate) (PIBOA), poly(vinylidene fluoride) (PVDF), poly(N-vinylcarbazole) (PVK) and poly(3-hexylthiophene) (P3HT). Additionally, the potential application of thin layers of each nanocomposite materials was studied. ZnS:Mn is a luminescent material well known for its orange photoluminescence, electroluminescence. One of the most important achievement of this study was development a new method to getting ZnS:Mn nanoparticles with strong hydrophobic properties. In this work, a novel and simply methods to obtain high filled, luminescence and transparent ZnS:Mn/polymer nanocomposite materials were investigated. Nanomaterials were prepared by using dielectric (PIBOA, PVDF), and semiconductor (P3HT,
PVK) polymers as matrices and ZnS:Mn nanoparticles from 5 up to 30% by weight. Transparent nanocomposites of ZnS:Mn in PIBOA matrix were synthesized via in-situ photopolymerization. It was demonstrated that transparent and homogeneous ZnS:Mn/PVDF, ZnS:Mn/PVK and ZnS:Mn/P3HT can be successfully synthesize by direct mixing of both components, ZnS:Mn nanoparticles and polymer dissolved in adequate solvent. The first time, ZnS:Mn/P3HT nanocomposite materials were successfully used for the preparation a novel hybrid bulk heterojunction polymer photovoltaic device.
Klasyfikacja PKT
250000 Chemia
Wydział
Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
