脈沖激光液相燒蝕法制備多種PbS納米結(jié)構(gòu).pdf

1、與其他制備納米材料的方法相比,激光法因?yàn)榫哂协h(huán)境友好、操作方便等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。激光液相燒蝕法由于產(chǎn)物受到液體限制,其制備機(jī)理與氣相燒蝕不同。硫化鉛是一種窄帶隙直接半導(dǎo)體,很容易制備出具有量子限制效應(yīng)的納米材料。本文采用激光液相燒蝕Pb靶制備不同結(jié)構(gòu)的PbS納米材料,并研究在毫秒脈沖激光作用下的產(chǎn)物的形成機(jī)理。
　　 毫秒脈沖激光燒蝕十二硫醇中的Pb靶,在高頻率和激光二次作用時(shí)均得到PbS的自組裝結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)動(dòng)靶材的實(shí)驗(yàn)證明,

2、激光頻率不是導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的主要原因。推斷其形成機(jī)理為:尺寸不同納米晶對(duì)紅外激光的選擇性吸收,大尺寸的納米晶能不斷吸收激光能量變小,小尺寸的納米晶不吸收激光能量,最后尺寸趨于一致。十二硫醇在反應(yīng)中提供硫源,還能起到穩(wěn)定劑的作用,制備出的納米晶在近紅外區(qū)域有發(fā)光。
　　 激光燒蝕巰基乙酸中的Pb靶,不同脈寬、頻率作用時(shí)都能夠得到空殼結(jié)構(gòu),認(rèn)為產(chǎn)生空殼的原因是:毫秒脈沖激光作用靶材產(chǎn)生的液態(tài)金屬發(fā)生Kirkendall效應(yīng),在產(chǎn)物中

3、也發(fā)現(xiàn)了其演變過程不同階段的產(chǎn)物。
　　 激光燒蝕十二硫醇和正己烷不同體積比的混合溶液,得到Pb納米晶、Pb@PbS核殼結(jié)構(gòu)、Pb／PbS異質(zhì)結(jié)、PbS納米晶,同樣遵循液態(tài)金屬理論,與Pb-S系統(tǒng)平衡相圖中Pb、S以PbS和Pb的存在形式相符。此外,在巰基乙酸中得到PbS立方體、噻吩中得到納米晶、兩次作用在巰基乙酸中得到單晶納米線、正己烷和十二硫醇體積比為5:1得到組裝納米線,這些PbS結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理還需要進(jìn)一步的研究。