硫化鉛和硫化鎘納米晶的合成與表征.pdf

1、硫化鉛(PbS)是一種重要的半導(dǎo)體材料，其能帶間隙為0.41eV，具有較大的激子半徑(18nm)，在非線性光學(xué)器件、IR探測器、顯示裝置以及在太陽光伏電池等方而有很好的應(yīng)用前景。在傳感與檢測領(lǐng)域，可制備成PbS納米顆粒標(biāo)記的DNA探針，對特定序列DNA片段進(jìn)行識別和檢測。硫化鎘(CdS)是IIB-VIA族本征半導(dǎo)體，其禁帶范圍較寬，具有直接躍遷型能帶結(jié)構(gòu)，在太陽能轉(zhuǎn)化、非線性光學(xué)、光化學(xué)電池和光催化方面具有廣泛用途。因此PbS、CdS納

2、米材料的研究具有重要意義。 采用三種方法制備了PbS納米晶體，利用X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、吸收光譜和熒光(PL)光譜等測試手段對納米晶進(jìn)行了分析，并采用原位-前驅(qū)物模板-界面反應(yīng)法制備CdS納米材料以及PbS/CdS復(fù)合材料。 以硝酸鉛為鉛源，CS<,2>為硫源，CS<,2>和乙二胺作為液滴模板，在CS<,2>-H<,2>O界面上以原位-前驅(qū)物模板-界面反應(yīng)法，原位合成了PbS。TEM結(jié)果表明，所制備的

3、PbS納米晶直徑約60nm；XRD顯示，PbS納晶為面心立方晶系；吸收光譜顯示，在1680nm、1731nm出現(xiàn)激子吸收峰，吸收帶邊藍(lán)移，呈現(xiàn)出明顯的量子尺寸效應(yīng)；PL光譜顯示，用532nm激光激發(fā)，在1328nm和1516nm處出現(xiàn)熒光發(fā)射峰。采用超聲化學(xué)的方法，以硝酸鉛為鉛源，硫代乙酰胺和硫脲作為硫源和穩(wěn)定劑，在超聲作用下，制備了PbS納米晶。TEM表明，該方法制備的PbS樣品為立方體結(jié)構(gòu)；XRD圖譜上衍射峰較窄，結(jié)晶狀態(tài)良好；吸收

4、光譜顯示，在1675nm、1728nm出現(xiàn)激子吸收峰，吸收帶邊藍(lán)移，呈現(xiàn)出明顯的量子尺寸效應(yīng)；PL光譜顯示，用532 nm激光激發(fā)，PbS在1641nm處出現(xiàn)熒光發(fā)射峰。采用化學(xué)還原的方法，以硝酸鉛為鉛源，用硼氫化鉀還原硫粉提供硫源，聚乙烯吡咯烷酮為穩(wěn)定劑，常溫下制備了PbS納米棒。TEM顯示，該方法制備的PbS納米棒的直徑約為200nm，電子衍射分析顯示為單晶結(jié)構(gòu)；XRD測試表明，PbS納米棒屬面心立方晶系，衍射峰較窄，結(jié)晶狀態(tài)良好。

5、 采用原位-前驅(qū)物模板-界面反應(yīng)法，原位合成了CdS空心結(jié)構(gòu)及PbS/CdS復(fù)合材料。TEM結(jié)果表明，CdS納米空心結(jié)構(gòu)的直徑為40～60nm；XRD測試顯示，CdS納晶屬六面晶系：吸收光譜顯示，在396nm有吸收肩峰，吸收帶邊藍(lán)移，呈現(xiàn)出明顯的量子尺寸效應(yīng)。PL光譜顯示，用213nm激發(fā)光激發(fā)，在470nm處出現(xiàn)熒光發(fā)射峰。PbS/CdS復(fù)合材料的XRD圖譜中分別出現(xiàn)了PbS、CdS的衍射峰，PbS、CdS分別屬面心立方晶系和