微納米結(jié)構(gòu)硫化錳的控制合成及性能研究.pdf

1、金屬硫化物作為一種新型的無機(jī)半導(dǎo)體，由于其特殊效應(yīng)和獨特的中空結(jié)構(gòu)，被廣泛應(yīng)用于光催化、生物醫(yī)學(xué)、太陽能電池等多個領(lǐng)域。其中，VllB-VIA族的硫化錳作為重要的金屬硫化物，具有較強(qiáng)的還原能力，且光催化量子效率相比其他材料顯著增大，是極具潛力的半導(dǎo)體材料。
　　本文主要采用溶劑熱法，以乙二醇為溶劑，醋酸錳為錳源，通過改變硫源合成了硫化錳中空結(jié)構(gòu)微納米球，在整個合成過程中沒有涉及模板。實驗結(jié)果表明，硫源的種類和反應(yīng)溶劑對產(chǎn)物形貌有重

2、要影響，如 L-半胱氨酸用作還原劑和自組裝劑可以和金屬離子生成絡(luò)合物，乙二醇也具有還原作用。通過XRD、EDS、SEM、TEM等手段對樣品進(jìn)行物相和形貌表征，XRD表明醋酸錳和L-半胱氨酸在乙二醇中220oC反應(yīng)2 h得到產(chǎn)物為純相的γ-MnS，VSM和PL光譜表明合成的樣品都具有超順磁性和熒光性。一方面，以 L-半胱氨酸為硫源，改變?nèi)軇?，?dāng)溶劑為乙二醇時，得到直徑約為2μm的中空微納米球；當(dāng)溶劑為體積比1:1混合的水和乙二醇時，得到錐

3、形棒團(tuán)聚成約4-5μm的花狀MnS；溶劑為體積比1:1混合的一縮二乙二醇和水時，產(chǎn)物為空心六棱柱形貌。另一方面，以硫代乙酰胺為硫源，乙二醇為溶劑時，得到約1μm的類球形中空結(jié)構(gòu)；以油胺為溶劑時，得到的是尺寸為50 nm的六邊形片狀的α-MnS。由于微納米材料的形貌、尺寸對產(chǎn)物的基本物理性質(zhì)有很大影響，因此，本論文考察了不同形貌MnS的紫外可見吸收光譜及禁帶寬度的變化。實驗制備出的樣品有希望應(yīng)用于生物醫(yī)藥、太陽能電池、短波長的電子器件、光