硫屬復合材料的制備及其光電特性.pdf

1、過渡金屬硫化物納米材料因其優(yōu)異的光學、電學、磁學、光催化特性和廣泛的應用前景而受到科學界的極大關注。研究表明，材料的內在結構對其新穎特性的形成起著關鍵作用，這可以通過組分控制、摻雜、構建超晶格等現(xiàn)代納米技術來實現(xiàn)。另外，由于有機分子易剪裁和加工的特性，當與無機物復合后，可以優(yōu)化無機材料的性能。本論文通過摻雜技術，對銅基硫化合物進行結構改造，研究了超晶格結構對其光電子輸運特性的影響。通過無機/有機復合技術，解決了無機/有機界面失配問題，提

2、出了新的界面結構模型，并對其光電子輸運特性進行了合理解釋。相關研究工作主要有以下幾個方面：
　　1．用簡單的濕化學方法合成了一系列S2自摻雜的Cu7.2Sx超晶格納米線。以硝酸銅、氫氧化鈉和硫粉為原料，堿溶液作為S粉的活化劑。通過控制S粉的量使其在堿溶液中產生特定量的S22-二元硫離子，180℃的溫度下反應，調控Cu7.2S4晶格中S/S2的比例制備一系列Cu7.2Sx超晶格納米線。分別通過紫外吸收、拉曼光譜進行了分析指認了Sn2

3、-多元硫離子的存在。具有完美的超晶格構型的Cu7.2S6.20是由Cu-S以及Cu-S2這兩原子層交替形成的，這是我們目前所知的最短周期的超晶格結構，并研究了其光電特性以及光電子輸運特性。
　　2．以無機鹽和S粉為反應物采用溶劑熱法合成了一系列的鋅摻雜的CuS異質構型的類花狀納米晶。鋅的摻雜量在這些化合物中起著重要的作用，一方面，Zn2+作為“淺電子陷阱”能有效地促使電荷地分離；另一方面，鋅的摻雜含量影響著晶體內部的壓應力，影響著

4、超晶格的形成。具有完美類花狀的超晶格構型的Zn0.49Cu0.51S，鋅原子與銅原子的含量在晶格中達到均衡分布，晶體內部應力平衡，其具有最佳的光電響應性能以及最高的光催化降解活性。
　　3．通過簡單的溶劑熱法，把ZnS納米晶（量子點）與雙硫端基配合物Zn(S)2L(L=4′-(4-(3-(N-己基咔唑基)乙烯基)苯基)-2,2′:6′,2?-三聯(lián)吡啶)復合，合成了ZnS/Zn(S)2L無機/有機復合材料。拉曼和紅外表征結果證實，配