硫化物半導(dǎo)體納米材料的控制合成.pdf

1、本論文基于液相法合成硫化物半導(dǎo)體納米材料的方法,通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件,從而達(dá)到控制產(chǎn)物形貌的目的。通過簡(jiǎn)單的水熱合成技術(shù)在乙醇-水混合溶液中合成了星形樹枝狀的PbS單晶以及花狀的CdS晶體;在乙醇-水混合溶液中超聲合成了ZnS微球。對(duì)所制備的納米材料進(jìn)行了表征,對(duì)它們的生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了討論。
　　本論文的主要內(nèi)容歸納如下:
　　1.在陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)共同調(diào)控

2、的作用下,利用水熱合成技術(shù)控制合成了六臂星形樹枝狀PbS單晶,考察了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、表面活性劑的選擇、鉛源的選擇以及反應(yīng)物濃度等條件對(duì)PbS形貌的影響。結(jié)果表明,增加反應(yīng)時(shí)間并沒有改變其形貌,而尺寸相應(yīng)增加;反應(yīng)溫度和表面活性劑的類型以及反應(yīng)物的濃度對(duì)其形貌的影響比較大。溫度為40oC時(shí),只有很少的枝狀結(jié)構(gòu)生成,星形結(jié)構(gòu)消失;當(dāng)溫度增加到120oC時(shí),枝狀結(jié)構(gòu)消失;當(dāng)只有表面活性劑CTAB或SDS單獨(dú)存在時(shí),不能生成均勻的星形枝狀結(jié)

3、構(gòu),通過調(diào)節(jié)CTAB和SDS的比例(3:1～7:1)得到了均勻的六臂星形樹枝狀PbS;同時(shí)鉛源的選擇及反應(yīng)物濃度亦對(duì)其形貌產(chǎn)生了很大的影響,用硝酸鉛代替醋酸鉛得到的是不對(duì)稱的多臂結(jié)構(gòu),而反應(yīng)物濃度增大時(shí)生成了星形樹枝狀PbS,但是枝狀結(jié)構(gòu)已經(jīng)不明顯。此外,對(duì)六臂星形PbS晶體的形成機(jī)理進(jìn)行了初步探討。
　　2.以CTAB為模板劑,利用水熱合成技術(shù),成功地制備了具有新穎結(jié)構(gòu)的花球狀硫化鎘納米晶。整個(gè) CdS球形結(jié)構(gòu)由片狀的次級(jí)結(jié)構(gòu)所

4、組成。考察了表面活性劑的選擇,反應(yīng)溫度以及表面活性劑CTAB的濃度對(duì)CdS的形貌的影響。同時(shí),對(duì)花狀 CdS納米晶的形成機(jī)理進(jìn)行了初步探討。我們推測(cè),在表面活性劑的調(diào)控下,CdS首先形成了小的納米粒子,這些納米粒子聚集生長(zhǎng)為納米片,納米片繼續(xù)組裝生長(zhǎng)為花狀結(jié)構(gòu)。
　　3.運(yùn)用超聲輔助水熱合成技術(shù)制備了硫化鋅微球。當(dāng)陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)共同存在時(shí),超聲空化作用可以