تهیه و بررسی ابرساختارهای سرب سولفید به‌عنوان ماده جاذب مؤثر نور خورشید

محورهای موضوعی : شیمی تجزیه

جواد نظامی‌فر ¹ (دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی کاربردی، دانشکده شیمی کاربردی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان، ایران)
کمال قانی ² (استادیار شیمی کاربردی، دانشکده شیمی کاربردی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان، ایران)
آرش شکرالهی ³ (استادیار شیمی کاربردی، دانشکده شیمی کاربردی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان، ایران)

تاریخ دریافت : 1396/01/08 تاریخ پذیرش : 1396/03/08 تاریخ انتشار : 1396/06/01

کلید واژه: ابرساختار سرب سولفید, روش حلال‌گرمایی, ترکیبات جاذب نور خورشید,

چکیده مقاله :

در این پژوهش، ابرساختارهای سرب سولفید با استفاده از روش حلال گرمایی و به‌کار بردن پیش ماده تک منبع سرب هیدروکسی تیوسیانات (Pb(OH)SCN) تهیه شدند. ابرساختارهای سرب سولفید در دو حلال اولئیک اسید (OA) و دی‌متیل‌فرمامید (DMF) تهیه شدند و تأثیر ریخت بر ویژگی‌های نوری آن‌ها مورد مطالعه قرار گرفت. پس از تهیه سرب سولفید ساختار بلوری ذرات با استفاده از الگوی پراش پرتو ایکس و مورفولوژی آن‌ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FE-SEM) تعیین شد. ویژگی‌های جذب و بازتابش آن‌ها با طیف‌‌نورسنج DR-UV-Visبررسی شد. بررسی ویژگی‌های نوری آن‌ها در ناحیه مرئی- فرابنفش نشان داد که سرب سولفید تهیه شده در حلال DMF در مقایسه با سرب سولفید تهیه شده در حلال OA بازتابش کمتری دارد و ضریب جذب خورشیدی (α) برای آن‌ها به‌ترتیب 0/955 و 0/918 است. ضریب جذب خورشیدی بالا و ضریب نشر پایین این مواد نشان می‌دهد که برای استفاده در پوشش‌های جاذب نور خورشیدی مناسب هستند.

منابع و مأخذ:

[1] Neville, R. C.; "Solar Energy Conversion", Elsevier, Arizona, USA; 32, 1995.
[2] Thirugnanasambandam, M.; Iniyan, S.; Goic, R.; Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, 312-322, 2010.
[3] خلجی اسدی، مرتضی؛ فتح‌اللهی، وحید؛ نجاتی، محمدرضا؛ "فن‌آوری تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی گرمایی در سطوح جاذب کلکتورهای خورشیدی"، چهارمین همایش ملی انرژی، تهران، 1382.
[4] Gunde, M. K.; Orel, Z. C.; Hutchins, M. G.; Solar Energy Materials and Solar Cells, 80, 239-245, 2003.
[5] آقانجفی، سیروس؛ دهقانی، علیرضا؛ "انرژی تشعشع خورشیدی پیشرفته و کاربردهای صنعتی"، دانشگاه خواجه‌نصیرالدین طوسی، تهران، چاپ اول، صفحه 198، 1386.
[6] Selvakumar,; Barshilia, H. C.; Solar Energy Materials and Solar Cells, 98, 1-23, 2012.
[7] Kane, R. S.; Cohen, R.; Silbey, R. E.; Journal of Physical Chemistry, 100, 7928–7932, 1996.
[8] Machol, J. L.; Wise, F. M.; Patel, R. C.; Tanner, D. B.; Physical Review B, 48, 2819-2822, 1993.
[9] Wang, Y.; Tang, A.; Li, K.; Yang, C. H.; Wang, M.; Ye, H.; Hou, Y.; Teng, K.; Journal of The American Chemical Society, 28, 16436−16443, 2012.
[10] Yoshimura, M.; Byrappa, K.; Journal of Materials Science, 43, 2085–2103, 2007.
[11] Trindade, T.; Brien, P.; Chemistry of Materials, 9, 523-530, 1997.
[12] Querejeta-Fernández, A.; Hernández-Garrido, J. C.; Yang, H.; Zhou, Y.; Varela, A.; Parras, M.; Calvino-Gámez, J.; González-Calbet, J. M.; Green, P. F.; Kotov, N. A.; ACS Nano, 6, 3800–3812, 2012.
[13] Mattox, D. M.; Sowell, R.; Journal of Vacuum Science and Technology, 11, 793-796, 1974.
[14] Considerations, I. T.; Williams, D. A.; Lappin, T. A.; Duffie, J. A.; Journal for Engineering for Power, 85, 213–220,1963.
[15] Agarwal, R. C.; Pillai, P.; Energy Conversion and Management, 21, 239–251, 1981.
[16] Lambou, M. G.; Dollear, F. G.; Journal of the American Chemical Society, 23, 97–101, 1946.
[17] Duan, X.; Ma, J.; Shen, Y.; Zheng, W.; Inorganic Chemistry, 51, 914–919, 2012.
[18] Schrader, B.; "Infrared and raman spectroscopy: methods and applications" John Wiley & Sons, Germany; 247, 1995.
[19] Senvaitiene, J.; Smirnova, J.; Beganskiene, A.; Kareiva, A.; Acta Chimica Slovenica, 54, 185-193, 2007.
[20] Nakamoto, K.; "Infrared and raman spectra of inorganic and coordination compounds" John Wiley& Sons, USA; 158, 1997.
[21] Lim, B.; Jiang, M.; Tao, J.; Camargo, P.; Zhu, Y.; Xia, Y.; Advanced Functional Materials, 19, 189-200, 2009.
[22] Ma, Y.; Kuang, Q.; Jiang, Z.; Xie, Z.; Huang, R.; Zheng, L.; Angewandte Chemie International Edition, 47, 8901-8904, 2008.
[23] Standard test method for solar absorptance, reflectance, and transmittance of materials using integrating spheres, Annual Book of ASTM Standard, ASTM Standard, E 903-96, 1-9, 1996.
[24] Campbell, P.; Journal of optical Society of America B, 10, 12-17, 1993.
[25] Standard test methods for total normal emittance of surfaces using inspection-meter techniques, Annual Book of ASTM Standard, ASTM Standard, E408-71, 1-3, 2008.