生物分子輔助水熱-溶劑熱技術(shù)制備納米硫化物半導(dǎo)體.pdf

1、以CdS、ZnS、NiS、Ag2S、MnS、PbS等為代表的金屬硫化物半導(dǎo)體納米材料具有合適的帶隙及優(yōu)良高效的光響應(yīng)活性，在發(fā)光器件、傳感器、太陽(yáng)能電池尤其光催化領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。生物分子具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和自組裝特性，是合成復(fù)雜結(jié)構(gòu)納米材料較為理想的生長(zhǎng)模板劑之一。近年來(lái)，利用生物分子作為模板及硫源輔助合成具有特殊結(jié)構(gòu)的納米硫化物材料成為功能材料制備領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文旨在利用生物分子輔助水熱/溶劑熱技術(shù)制備了硫化錳、硫化鎳等納米硫

2、化物材料，并考察了其相轉(zhuǎn)變和形貌演化的內(nèi)在規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 (1)采用水熱合成技術(shù)、分別以醋酸錳作錳源、L-胱氨酸作硫源兼結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，在低溫下臺(tái)成了多角狀γ-MnS納米六棱柱棒。通過(guò)調(diào)控醋酸錳與L-胱氨酸的摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間以及適量添加劑的加入均可實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)物形貌及晶相的有效控制。并依據(jù)“Ostwald ripening”生長(zhǎng)理論對(duì)γ-MnS多角狀結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制進(jìn)行解釋。另外，研究發(fā)現(xiàn)該多角狀結(jié)構(gòu)γ-

3、MnS具有較強(qiáng)的光學(xué)活性，當(dāng)以358 nm作為激發(fā)波長(zhǎng)時(shí)，得到419 nm的發(fā)射峰。
　　 (2)在合成γ-MnS的基礎(chǔ)上，通過(guò)向水中添加少量的乙二胺，以L-胱氨酸作硫源兼結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，在低溫溶劑熱條件下成功制備了α-MnS的實(shí)心球結(jié)構(gòu)。該制備方法是基于傳統(tǒng)合成路線上的一大突破，實(shí)現(xiàn)了純相α-MnS低溫條件下的可控合成，從節(jié)能環(huán)保的角度來(lái)講，具有很大的潛在應(yīng)用價(jià)值。
　　 (3)采用溶劑熱技術(shù)、分別以硫脲和硝酸鎳作硫源和鎳