Decoração de nanotubos de carbono de paredes múltiplas com nanocristais semicondutores visando aplicações optoeletrônicas
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Marcos Assuncao Pimenta
Alfredo Gontijo de Oliveira
Alfredo Gontijo de Oliveira
Resumo
Neste trabalho nós decoramos Nanotubos de Carbono de Paredes Múltiplas (NTCMW) com nanopartículas de Sulfeto de Cádmio (CdS) e Sulfeto de Cobre (CuxSy) via rota química simples. As amostras de CdS-NTCMW foram produzidas variando diversos parâmetros como temperatura e tempo da reação. As amostras foram caracterizadas com Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), Espectro por Energia Dispersiva (EDS), Difração de Área Selecionada (SAD) e Difração de Raios-X (XRD). As imagens de TEM evidenciam a decoração e os espectros de EDS revelam a composição química do material. O padrão de SAD das amostras CdS-NTCMW revelam que os cristais são de fato CdS e os difratogramas das mesmas indicam que os cristais de CdS que decoram os NTCMW possuem estrutura do tipo Blenda de Zinco. Nas amostras de CuxSy- NTCMW identificamos apenas uma fase do material - CuS. As imagens de TEM e o difratograma dessa amostra, porém, indicam a existência de pelo menos mais uma fase. Filmes finos foram produzidos pelo método de filtração, mas não foi possível estimar o gap do material através da curva de absorção do material produzido devido à alta reflexão e espalhamento. Testes preliminares demonstraram que os filmes de CdS-NTCMW respondem à luz o que é um primeiro indício de seu potencial em aplicações fotovoltaicas.
Abstract
Cadmium Sulfide (CdS) and Copper Sulfide (CuxSy) nanoparticles were successfully grown on Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT) via a simple chemical reaction. The CdS-MWCNT samples were produced with different parameters such as temperature and time of the reaction. The samples were characterized with Transmission Electron Microscopy (TEM), Energy-Dispersive Spectroscopy (EDS), Selected Area Diffraction (SAD) and X-ray Diffraction (XRD). The obtained images show that the decoration did happen and EDS spectrums reveals the chemical composition of the samples. The SAD patterns of the CdS-MWCNT samples show that the crystals attached to the MWCNT walls are actually CdS. XRD measurements indicate these samples structure as Zinc Blend type. We identified in the CuxSy sample only one phase of these semiconductor CuS. The XRD pattern and the TEM images indicate the presence of at least one more phase. Thin films were produced by filtration but we couldnt estimate the band gap of the CdS-MWCNT using UV-Vis absorption due to high reflection and scattering. We produced a device based on the junction of both MWCNT-CdS and MWCNT-CUxSy, and preliminary test showed that its electrical properties are light variable.
Assunto
Sulfeto de cobre, Nanocristais semicondutores, Nanotubos de carbono de paredes múltiplas, Raios X Difração, Absorção óptica, Física, Sulfeto de cádmio, Microscopia eletrônica de transmissão
Palavras-chave
Nanotubos de carbono de paredes múltiplas, Nanomateriais