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《浙江大学》 2005年
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水热/溶剂热法ZnS纳米材料的制备及性能研究

张玉芹  
【摘要】:半导体纳米微晶随其尺寸的减小,显示出与体材料截然不同的特异性质。在超高速的光运算、光开关、光信息存储以及发光显示领域具有广阔的应用前景。本论文发展了溶剂热/水热法制备ZnS纳米材料的技术,并进行了各种分析和表征。论文主要内容和结果如下: 1、以氯化锌、硫脲为先驱物,采用不同的有机溶剂作为反应体系,在低于200℃的温和环境下制备了不同形貌的ZnS纳米晶,并对其结构、形貌及光学性能进行了表征。TEM结果表明:采用水、苯、甲苯、N,N—二甲基甲酰胺等为溶剂得到的均为ZnS纳米粒子,以乙二胺为溶剂得到产物为矩形片状形貌。XRD显示:采用非极性有机溶剂得到的产物均为立方闪锌矿结构,水和乙二胺为溶剂得到的产物为立方六角两相共存。 2、以聚乙烯醇(PVA)为基体采用溶剂热方法合成了ZnS有机无机复合薄膜,结果表明,ZnS纳米粒子直径小,分布均匀,薄膜具有较强的发光性能,量子尺寸效应明显。 3、以氯化锌、硫脲为先驱物,采用十二烷基硫醇为表面活性剂,利用溶剂热的方法制备出了具有较高长径比的ZnS纳米线,研究了硫醇添加量、S~(2-)浓度、反应温度、反应时间和PH值等参数等对产物形貌的影响。发现在硫醇添加量与溶剂水相当、S~(2-)浓度为Zn~(2+)两倍、T=180℃、t=12h、PH=6的条件下最有利于高长径比纳米线的生长。而改变反应条件后,产物中粒子增多,纳米线变粗变短。讨论了十二烷基硫醇作为表面活性剂控制ZnS纳米线生长可能的机理。 4、以硫代硫酸钠、醋酸锌为反应物,利用水热的方法制备纳米材料时发现形貌丰富的ZnS枝蔓晶结构,产物兼有锯齿状边缘的纳米带,树枝状纳米线和纳米叶片形貌。用负离子配位多面体生长基元理论解释了ZnS晶体的这种生长现象,一定的温度和压力是形成枝蔓晶结构的必要条件。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB383

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