幾種低維硫化物納米材料的合成與表征.pdf

1、低維納米材料具有奇特的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)以及催化等物理性質(zhì)，為納米器件的開發(fā)研制奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，因而引起了世界范圍內(nèi)的廣大關(guān)注。低維硫化物半導(dǎo)體納米材料更是由于在催化、傳感、光學(xué)、磁學(xué)和電池等領(lǐng)域巨大的應(yīng)用前景，很長一段時(shí)間以來，一直是人們研究的熱點(diǎn)。制備新穎的低維硫化物納米材料，探索其生長機(jī)制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對尺寸、維度和物性的控制，對于深入研究結(jié)構(gòu)與物性的關(guān)聯(lián)，最終實(shí)現(xiàn)按照人們意愿來設(shè)計(jì)合成功能材料具有重要意義。本文我們采用三種不同方

2、法，合成出三種不同形貌的硫化物納米結(jié)構(gòu)，利用X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)以及掃描電鏡(SEM)對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征、分析，并且對形成機(jī)理做了初步探討。
　　 本論文工作的主要內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 (1)采用雙擴(kuò)散法成功地在多孔氧化鋁模板孔洞中制備出CdS納米管，同時(shí)發(fā)現(xiàn)一種特殊的Y型分界結(jié)構(gòu)。TEM、EDS觀測表明CdS納米管是多晶結(jié)構(gòu)。通過對不同濃度和時(shí)間條件下模板形貌變化的研究，發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)CdC

3、I2和Na2S濃度分別為0.05M/L和0.01M/L時(shí)，才會在模板中出現(xiàn)上述分界結(jié)構(gòu)：隨著反應(yīng)時(shí)間增加，分界線位置兩端孔徑變化明顯，靠近Na2S溶液一側(cè)孔徑變大，另一側(cè)則變小，而且分界線有向Na2S溶液一側(cè)移動(dòng)的趨勢。
　　 (2)以快速升溫法制各的CdS納米帶為模板，在水熱條件下，通過陽離子交換反應(yīng)制備出Ag2S納米帶，并采用XRD、SEM、XPS對產(chǎn)物進(jìn)行表征。XRD測試表明產(chǎn)物為單斜相Ag2S，樣品很純凈并沒有雜質(zhì)，這在

4、XPS測試也得到中證實(shí)。FE-SEM觀測表明，Ag2S納米帶很好保持了原CdS納米帶形貌。反應(yīng)溫度過高原有形貌將遭到破壞，反應(yīng)時(shí)間過短Ag2S不能夠完全取代CdS。
　　 (3)以氯化鎘和硫代乙酰胺為反應(yīng)物，PVP為分散劑，乙二醇為溶劑，在較低溫度下陳化反應(yīng)得到均勻CdS膠體。XRD測試表明得到粉末為六方相CdS晶體，衍射峰有明顯的寬化。PVP用量對膠體穩(wěn)定有重要影響。其他硫化物如ZnS、In2s3和NiS1.97等也可以用類似