碳納米管-硫屬半導體復合材料的制備及性能研究.pdf

1、本文采用水浴法及水熱法合成了不同形貌的碳納米管/硫化鋅(CNTs/ZnS)、碳納米管/硫化鎘(CNTs/CdS)及碳納米管/硫化鉛(CNTs/PbS)復合材料，對三種系列復合材料的光致發(fā)光性進行了研究，并系統(tǒng)研究了不同前驅體、pH、表面活性劑及時間對產(chǎn)物形貌的影響。 對于碳納米管/硫化鋅復合材料系列，通過對碳納米管進行共價表面改性，在其表面接枝了乙二胺四乙酸基團，利用在超聲震蕩下的水浴法合成了碳納米管/硫化鋅芯殼結構納米線。Zn

2、S晶粒密布在碳納米管表面，形成均勻的殼層，在碳納米管以外區(qū)域未發(fā)現(xiàn)有ZnS顆粒。該復合材料的光致發(fā)光性比相同方法制備的ZnS相比，俘獲態(tài)發(fā)射峰藍移6nm，能帶邊緣發(fā)射峰藍移16nm。當對碳納米管進行非共價化學改性，在加入表面活性劑十二烷基苯璜酸鈉或去氧膽酸鈉條件下，利用該方法也同樣合成了碳納米管/硫化鋅芯殼結構納米線，但是ZnS除在碳納米管表面形核并包裹外，還同時生成很多微米球。在加入表面活性劑去氧膽酸鈉條件下，利用水熱法也合成了碳納米

3、管/硫化鋅芯殼結構納米線，而在十二烷基苯璜酸鈉下則生成很多ZnS納米球，這些納米球串在碳納米管上。當用Zn(NO<,3>)<,2>取代Zn(CH<,3>COO)<,2>，則ZnS以細小的晶粒沉積在碳納米管表面，并在不同地方有堆跺。當用硫代硫酸鈉或硫脲作為硫源，或以CTAB作為表面活性劑條件下則產(chǎn)物中會生成很多ZnS微米球，沒有在碳納米管表面沉積或者包裹。 對于碳納米管/硫化鎘復合材料系列，利用水浴超聲法在表面共價改性的碳納米管表

4、面包裹了均勻的CdS殼層，生成了碳納米管/硫化鎘納米線。在十二烷基苯璜酸鈉作表面活性劑且溶液的PH=1條件下，利用水浴法合成了碳納米管/“海星狀”硫化鎘復合材料，該CdS顆粒尺寸大小約為50nm，表面有很多尖狀突起，形狀酷似“海星”，密集的沉積在碳納米管表面。pH是影響CdS形貌的重要因素，其中敏感值在pH=1附近。當pH=1或者低于1時，會生成“海星狀”硫化鎘；當pH從1升至2甚至更高時，CdS晶粒尺寸顯著變小，團聚更加明顯，形貌趨于