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水热法制备硫化锌基纳米材料研究

发布时间:2018-06-06 07:47

  本文选题:ZnS + 水热法 ; 参考:《兰州理工大学》2011年硕士论文


【摘要】:目前,有关ZnS基纳米材料的研究已经成为国际上半导体材料研究领域的热点之一。在短短的几年时间内,ZnS基纳米材料的研究已经取得了长足的进步。对ZnS基纳米材料的制备大体可分为物理法和化学法两类,其中基于溶液的化学合成方法由于操作简单、不需要贵重仪器、价格低廉等优点受到纳米材料制备领域的青睐,但由于反应物在溶液中反应过程复杂,所以反映结果不易控制,反应机制仍待明确。 首先,采用水热法以水合肼作为溶剂,制备出均匀一致的纤锌矿双螺旋结构ZnS纳米棒。在所制得的纳米结构中,双螺旋纳米结构生长方向一致,都沿着[001]方向生长。在考察实验条件对产物物相和形貌影响的基础上,探讨了溶剂的作用和产物的形成机理。同时研究了产物的紫外吸收和光致发光性能。 其次,以尿素为矿化剂制备ZnS纳米颗粒。样品粒径在10nm左右,为多晶结构。实验表明,采用尿素为矿化剂,在较宽温度范围内可以制备出ZnS纳米颗粒。该方法中采用的矿化剂—尿素可用于制备其他Ⅱ—Ⅵ族半导体纳米材料。 同时,以乙二胺和水为溶剂,制备了锰掺杂的ZnS纳米粒子,探讨了反应温度和掺杂离子浓度对对ZnS:Mn纳米晶晶体结构和发光性质的影响。结果表明,锰离子掺杂浓度对硫化锌的发光强度有一定影响,对其生成和晶型无明显影响。 合成ZnS:Cu纳米粉体,产物均为立方相结构,粒径大小约为10nm。在材料的紫外可见吸收光谱中,出现了明显的蓝移现象。研究了铜物质的量分数在0.5—1.5%范围内变化时对ZnS纳米粒子光致发光特性的影响。发现微量杂质铜的掺入在ZnS晶体中产生新的能级是导致光谱分裂的主要原因。并初步探讨了不同发射波长的发射机理。
[Abstract]:At present , the research of ZnS - based nano - materials has become one of the hot topics in the field of international semiconductor materials research . In the short years , the research of ZnS - based nano - materials has made great progress . The preparation of ZnS - based nano - materials can be divided into physical and chemical methods .


First , using hydrazine hydrate as the solvent , the ZnS nanorods with uniform and consistent double helix structure were prepared by hydrothermal method . In the prepared nano structure , the growth direction of the double helix nano - structure was consistent and all along the direction of arrow 001 . The effects of the solvent and the formation mechanism of the product were discussed . The UV absorption and photoluminescence properties of the product were studied .


The ZnS nanoparticles were prepared by using urea as mineralizer . The particle size of the samples was about 10nm , which was a polycrystalline structure . The experiment shows that the ZnS nanoparticles can be prepared by using urea as mineralizer , and the mineralizer - urea used in the method can be used for preparing other II - VI semiconductor nano materials .


Mn - doped ZnS nanoparticles were prepared by using ethylenediamine and water as solvents . The effects of reaction temperature and doping concentration on the crystal structure and luminescence properties of ZnS : Mn nanocrystalline were investigated .


In this paper , we synthesized ZnS : Cu nano - powder , the product is cubic phase structure , the particle size is about 10nm . In the ultraviolet visible absorption spectrum of the material , there is obvious blue shift phenomenon . It is found that the new energy level is the main reason of the spectrum splitting in the range of 0.5 - 1.5 % . It is found that the new energy level in ZnS crystal is the main reason of spectrum splitting . The emission mechanism of different emission wavelengths is discussed .
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.1

【参考文献】

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本文编号:1985794

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