Quantum-chemical modeling of the chemistry process of the mercury sulfide and mercury selenide films synthesis

Abstract

Методом хімічного синтезу отримано плівки HgS та HgSe із водного розчину солі меркурію(II), комплексоутворювального та халькогенізуючого реагентів. Для отримання комплексних форм з Hg(II) використано тіокарбамід при синтезі HgS, а калій йодид, калій роданід та натрій тіосульфат – при синтезі HgSe. Рентгенофазовим аналізом підтверджено утворення цільових сполук, а також формування тернарної сполуки Hg3I2Se2 при синтезі плівок HgSe з використанням калій йодиду. Проведено квантово-хімічне моделювання хімізму процесу синтезу плівок HgS та HgSe. Встановлено, що цей процес має декілька проміжних стадій із утворенням перехідних реакційноздатних комплексів. На основі отриманих даних побудовано енергетичні діаграми стадій та порівняно процеси синтезу HgS і HgSe із різними комплексоутворювальними реагентами.

The HgS and HgSe films were obtained by chemical synthesis method from an aqueous solution of mercury(II) salt, complexing and chalcogenizing agents. For the obtaining of complex forms with Hg(II) the thiourea was used at the HgS synthesis, and potassium iodide, potassium rhodanide and sodium thiosulfate – at the HgSe synthesis. X-ray phase analysis was confirmed the formation of desired compounds, as well as the formation of Hg3I2Se2 ternary compound in the case of potassium iodide use at the synthesis of HgSe films. The quantum-chemical modeling of the synthesis process chemistry of HgS and HgSe films was carried out. It is 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 HgS and HgSe synthesis processes with various complexing agents has been carried out.