Отзыв официального оппонента (1150352)
Текст из файла
ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТА на диссертационную работу Гревцева Артема Сергеевича «Полиольный синтез селеноиндатов-галлатов меди в микроволновом поле», представленную на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.21 — химия твердого тела.
Диссертационная работа А.С. Гревцева посвящена разработке метода полиольного микроволнового синтеза наночастиц Сп1п,бац,Без, и исследованию их свойств в качестве материала для создания фотоэлектрических преобразователей. Возможность применения наночастиц неорганических полупроводников для создания солнечных батарей методами печати представляет безусловный интерес в качестве альтернативы технологически сложных вакуумных процессов создания тонких полупроводниковых слоев солнечных батарей. Одним из наиболее простых и привлекательных способов получения полупроводниковых наиочастиц является химический синтез из растворов. На данный момент существуют разнообразные, хорошо развитые способы синтеза селенидов металлов из растворов, однако, большинство методов использует органические растворители селена для получения наночастиц заданных составов и морфологии.
Разработки в области гидротермального и сольвотермального методов синтеза селенидов, требуют работы при повышенных давлениях и длительного времени синтеза. В данной же работе автор выбрал малоизученный метод синтеза селенидов, связанный с применением микроволнового нагрева, Значительное количество научных работ, посвященных микроволновому синтезу самых разнообразных неорганических наночастиц, вышедших в свет за последние десять лет наглядно свидетельствует о возросшем интересе к микроволновому методу синтеза. В основном интерес обусловлен возможностью быстрого синтеза сложных составов, однако до сих пор вопрос о существенных особенностях и роли микроволнового нагрева в процессе синтеза наночастиц во многих случаях остается не раскрытым. Предложенный в данной диссертационной работе подход синтеза из раствора солей металлов в полиэтиленгликоле с применением микроволнового облучения представляет интерес в связи с возможностью проведения синтеза без применения органических растворителей селена в условия нормального атмосферного давления.
Вышесказанное обосновывает несомненную актуальность темы исследования. Цель и задачи сформулированы в диссертационной работе четко и ясно на основании анализа современных научных данных о методах синтеза селеноиндатовгаллатов меди и аналогичных им тройных соединений. Работа имеет классическую структуру и состоит из введения, трех глав, основных результатов и выводов. списка сокращений и условных обозначений, списка литературы (155 наименований), содержит 4 таблицы и 39 рисунков. В первой главе последовательно изложены основные принципы устройства солнечных батарей, современные материалы и методы, применяемые для их создания.
Приведена подробная характеристика стандартных физико-химических методов создания солнечных батарей на основе полупроводниковых пленок селеноиндатов и селеногаллатов меди. Подробно рассмотрены существующие методы химического синтеза наночастиц Сп1п,(0а)~ „Бе2, изложены физические основы микроволнового синтеза и приведены имеющиеся в литературе данные, связанные с получением селеноиндатов-галлатов меди.
В завершении первой главы выделены существующие недостатки разработанных методов синтеза наночастиц селеноиндатов-галлатов меди и предложены возможные пути их преодоления обусловленные применением полиэтиленгликоля в качестве среды для проведения синтеза и микроволнового излучения вместо стандартного термического нагрева. Во второй главе изложены экспериментальные методы исследования механизма реакции образования наночастиц Сп1п,(0а)ь,Зе2, методика получения заданных составов, методы формирования композитных пленок на основе синтезированных наночастиц и методы исследования полученных образцов. Третья глава посвящена обсуждению полученных экспериментальных результатов.
В ходе работы выполнен значительный объем экспериментов по исследованию механизма реакции. Весь процесс исследования разделен на логичные этапы: исследование воздействия микроволнового излучения на растворитель, исходные реагенты в данном растворителе, возможные комбинации исходных реагентов и зависимость состава промежуточных продуктов от времени синтеза для тройного соединения. После детального исследования механизма реакции образования наночастиц селеноиндатов меди приводятся результаты синтеза селеногаллата меди и оптимизация параметров синтеза для состава Сп1ппт(ба)цзбез, представляющего интерес для формирования солнечных элементов с одним р-и переходом.
Для полученных соединений проведено подробное исследование фазового состава, морфологии пленок из синтезированных частиц, оптических свойств. Безусловно, получение вышеприведенных характеристик представляет значительный интерес, поскольку возможное наличие примесей и размеры получаемых частиц, обусловленные выбранным методом синтеза, могут оказывать существенное влияние на оптические и фотоэлектрические свойства. Следует отметить, что автору удалось получить наночастицы высокой чистоты.
Выводы о результатах проведенных экспериментов делаются на основании применения нескольких различных физико-химических методов исследования и сравнения полученных результатов с литературными данными, что обосновывает достоверность представленных результатов. Среди наиболее научно значимых и новых результатов, полученных автором, особенно следует отметить следующие: - Получено экспериментальное подтверждение участия концевых гидроксильных групп в образовании комплекса иона Спг" с полиэтиленгликолем. Продемонстрирована зависимость формы промежуточного продукта синтеза, частиц металлической меди, от средней молекулярной массы полиэтиленгликоля. - В результате исследования механизма реакции полиольного микроволнового синтеза наночастиц селеноиндатов-галлатов меди установлено образование селенидов меди в качестве промежуточного продукта синтеза и отсутствие селенидов индия и галлия.
Таким образом, показано, что образование тройных соединений происходит при непосредственном взаимодействии ионов индия и галлия с селенидами меди. - Исследованы фазовый состав, морфология, оптические и фотоэлектрические свойства наночастиц селеноиндатов-галлатов меди, полученных полиольным микроволновым методом. Практическая значимость диссертационной работы обусловлена следующими полученными результатами. Автор работы, А.С. Гревцев разработал новый и технологически простой метод получения наночастиц заданного состава системы Сп1п,(Оа)ь,Бег.
В работе продемонстрирована возможность применения полученного материала для создания фоточувствительных композитных пленок из синтезированных частиц, что представляет безусловный интерес для дальнейшего их применения при создании солнечных батарей.
Вместе с тем, по тексту работы возникают некоторые замечания и вопросы: 1. В связи с большим объемом различных экспериментов, в главе 3 при обсуждении результатов было бы уместным добавить ссылки на соответствующие разделы описания методик экспериментов приведенные во второй главе диссертации. 2. Средний размер частиц меди полученных в условиях, аналогичных процессу синтеза Си1п,0аь,Без, наблюдаемых на электронных микрофотографиях (рисунок 3.9 на стр.
70 диссертации) составляет примерно 300 нм. Получаемые частицы селеноинлатовгаллатов меди значительно меньше — их средний размер порядка 100 нм, при этом значительная доля частиц лежит в диапазоне от 40 до 100 нм. Коллоидная медь является промежуточным продуктом синтеза тройных составов, получаемых в аналогичных условиях, как и в случае с отдельным синтезом меди. В связи с этим возникает вопрос: каким образом происходит уменьшение частиц, получающихся из меди или чем обусловлен замедленный рост частиц меди в случае синтеза селеноиндатов-галлатов? 3.
Средний размер частиц, определяется по уравнению Шерера (стр.82, 87 и т.д. диссертации), однако из методики эксперимента (раздел 2.6.1) непонятно вычиталось ли инструментальное уширение рентгеновских максимумов из общего и что использовалось в качестве эталона. 4. При прочтении раздела "3.3 Фотоэлектрические свойства композитных пленок" возникает вопрос: с чем связано возрастание плотности фототока в композитной пленке СпСаБез/РБВМ по сравнению с аналогичной пленкой Сп1п8ег/РБВМ? 5.
Также можно сделать ряд замечаний, касающихся оформления работы. Напр., на рисунке 3.22 следовало отметить рефлексы, соответствующие фазе Сп0аБег, (например, таким же образом как это было сделано на других рентгенограммах) или привести штрих диаграмму, поскольку в тексте обсуждаются рефлексы мшюй интенсивности; на рис.3.9 практически неразличим масштаб. Приведенные замечания не снижают общей положительной оценки диссертационной работы Гревцева А.С.
Материалы диссертации прошли необходимую апробацию. Результаты диссертационной работы Гревцева А.С. опубликованы в 4 статьях в журналах, имеющих импакт фактор, в 3 тезисах докладов на международных научных конференциях. Автореферат и опубликованные работы достаточно полно отражают содержание диссертации. Таким образом, диссертация Гревцева А.С. «Полиольный синтез селеноиндатовгаллатов меди в микроволновом поле» представляет собой завершенную научно- квалификационную работу. Работа по своей актуальности, научному уровню, объему выполненных исследований, новизне результатов и их значимости для фундаментальной науки и практического применения отвечает требованиям «Положения о порядке присуждения ученых степеней» (и. 9 - 14), утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 24 сентября 2013 г. № 842 (с изменениями от 21 апреля 2016 г.
Официальный оппонент д.т.н., профессор кафедры р «~~~р т О В р 24.11.2017 г., бр.е ' ь," р-.*р о оквляот /У Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого» 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29 Тел. раб.: +7(812) 552-7373 моб. +7(904) 515-4192 е-ша11: !о1осИсо очи ярЬяш.гп № 335), предьявляемым к диссертациям на соискание ученой степени кандидата химических наук, а ее автор, Гревцев Артем Сергеевич, заслуживает присуждения степени кандидата химических наук по специальности 02.00.21 — химия твердого тела.
.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.