Quantum-chemical modeling of the processes of cadmium sulfide and cadmium selenide films synthesis in aqueous solutions

Abstract

Здійснено квантово-хімічне моделювання хімізму процесу синтезу CdS та CdSe у водних розчинах. Змодельовано синтез CdS із утворенням проміжних комплексних форм Cd(II) із тринатрій цитратом та амоній гідроксидом. Для синтезу CdSe використано натрію селеносульфат із тринатрій цитратом і без нього. Встановлено, що цей процес проходить через декілька проміжних стадій із утворенням перехідних реакційноздатних комплексів. На основі отриманих даних побудовано енергетичні діаграми стадій та здійснено порівняння процесів синтезу CdS і CdSe із різними комплексоутворювальними реагентами. Методом хімічного синтезу отримано плівки CdS та CdSe з водного розчину солі кадмію, комплексоутворюючого та халькогенізуючого реагентів. Рентгенофазовим аналізом підтверджено утворення цільових сполук, що було передбачено моделюванням.

The quantum-chemical modeling of the synthesis process chemistry of CdS and CdSe in aqueos solutions was carried out. For that reason, the CdS synthesis simulation was carried out through the formation of Cd(II) complex forms with the trisodium citrate and ammonium hydroxide. At the CdSe synthesis, the sodium selenosulfate with and without trisodium citrate was used. It was established that this process passes through several intermediate stages with the transitional reactive complexes formation. On the basis of obtained data, the energy stages diagrams are constructed and the comparison of CdS and CdSe synthesis processes with various complexing agents has been carried out. The CdS and CdSe films were obtained by chemical synthesis method from an aqueous solution of cadmium salt, complexing and chalcogenizing agents. X-ray phase analysis confirmed the formation of desired compounds, which was predicted by modeling.