PbxMyTez(M=Cu,Sb)納米晶的制備、機理及光學(xué)性能研究.pdf

1、PbTe具有較窄的能帶值（～0.32eV），屬于面心立方結(jié)構(gòu)，在熱電、鋰電、光致發(fā)光、紅外光電及光催化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，對塊體PbTe材料合成及微觀性能的研究已經(jīng)趨于成熟，同時針對于PbTe納米材料相關(guān)的研究日益興起。與塊體材料相比較,納米材料以其獨特的尺寸和結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)出別具一格的、特殊的聲學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等性質(zhì)，引起了國內(nèi)外研究者廣泛關(guān)注。
　　通過摻雜合成多元的PbTe基納米材料，已經(jīng)成為了改變或提高PbTe基材

2、料性能的一個有效途徑。但是在合成多元納米晶過程中會出現(xiàn)“自純化效應(yīng)”。因此如何有效合成多元納米晶固溶體成為了一個不小的挑戰(zhàn)。通常，納米晶的晶體結(jié)構(gòu)決定了晶體的形貌，而晶體的形貌又最終決定了其性質(zhì)。因此對納米晶結(jié)構(gòu)和形貌的可控合成成為了提高納米材料性能的關(guān)鍵。
　　本文采用溶劑熱法，向PbTe基體摻雜不同種類、不同濃度的金屬離子，制備出三元PbxMyTez（M=Sb,Cu）竹節(jié)狀新相納米棒。合成過程采用了兩步反應(yīng)路線，即先生成一維T

3、e納米棒，作為自犧牲模板上形成一維納米合金。自犧牲模板法因其提供既定的結(jié)構(gòu)骨架，又完全參與反應(yīng)，在制備結(jié)束階段無殘留，可獲得高純度的產(chǎn)物，成為了納米晶可控合成時選用的較佳方法。通過加入EDTA絡(luò)合金屬離子，有效避免了在合成多元PbTe基納米晶的過程中，由于摻雜離子從納米晶內(nèi)部到表面具有短的擴(kuò)散距離，以及納米晶的排異性而使摻雜離子濃度降低的“自純化效應(yīng)”。并使用各種測試手段：XRD、FE-SEM、EDS及XPS對產(chǎn)物的形貌和組成進(jìn)行表征。

4、研究了溫度、溶劑、反應(yīng)時間、反應(yīng)pH值及表面活性劑對產(chǎn)物形貌和結(jié)構(gòu)的影響。同時還對不同計量比、尺寸的樣品進(jìn)行光學(xué)性質(zhì)研究、分析和討論。只有將乙二醇作為溶劑，180℃下使用EDTA作為絡(luò)合基，經(jīng)兩步法反應(yīng)5.5h，才能得到所需竹節(jié)狀的納米棒。PbmSb2nTem+3n納米棒的帶隙值隨著Sb源量為0.3g、0.5g和1.0g分別為0.316eV、0.341eV和0.375eV，PbmCunTem+n納米棒隨著Cu源量為0.3g和0.5g，其