BnTi團簇的結(jié)構(gòu)演化和YmSi@Al12團簇的貯氫性能.pdf

1、本文基于生物礦化制備硫化鉛（PbS）基礎上，以溶液為媒介結(jié)合化學沉積，構(gòu)建了一中新穎的化學沉積法制備無機功能材料的體系。此種方法實現(xiàn)了常溫常壓下溶液環(huán)境中化學沉積法制備無機材料膜。首先在溫和條件下制備In2S3/Cu2S 復合薄膜，進而通過硫化退火處理，獲得CuInS2薄膜材料。研究了退火溫度對于薄膜形貌、結(jié)構(gòu)性能等方面的影響。結(jié)果表明，這一方法不同于以往制備薄膜的方法，降低了設備投資、簡化了技術(shù)復雜性，為制備價格低廉的CIS 類薄膜材

2、料提供一種有效方法。
　　 具體的工作包括以下兩個方面：
　　 1.兩步沉積In2S3/Cu2S 復合薄膜及CuInS2薄膜的制備和性能研究
　　 以牛血清蛋白（BSA）生物大分子作為有機模板，引入氨氣擴散催化硫代乙酰胺水解，在氣液界面上獲得了具有良好晶面取向的In2S3、Cu2S 材料。這類材料雖然具有較好的結(jié)構(gòu)特征，但是這類材料厚度太薄，與基底的結(jié)合力也較差，很難形成大面積有序的復合薄膜，不利于后續(xù)的硫化退火

3、處理。同時我們發(fā)現(xiàn)In2S3、Cu2S 很容易在槽子的底部形成均勻致密的薄膜，基于此，我們利用化學沉積方法首先在基底上沉積了均勻致密的In2S3薄膜，再以In2S3薄膜為基底，沉積Cu2S，獲得了均勻致密的In2S3/Cu2S 復合薄膜。以該復合薄膜為前軀體，通過硫化退火處理，獲得了CuInS2薄膜。并著重考察了退火溫度對于薄膜形貌、結(jié)構(gòu)及其光學特性的影響。結(jié)果表明：隨著退火溫度的升高，薄膜逐漸由片狀轉(zhuǎn)化為顆粒；薄膜中Cu2S、In2S

4、3 相逐漸消失，薄膜的結(jié)晶性逐漸增強，呈現(xiàn)為黃銅礦結(jié)構(gòu)，并且晶粒尺寸逐漸增加；薄膜在可見光區(qū)的吸收帶越來越寬，薄膜的帶隙發(fā)生明顯改變。
　　 2.一步沉積In2S3/Cu2S 復合薄膜及CuInS2薄膜的制備和表征
　　 第二章中的In2S3/Cu2S 復合薄膜是利用兩步沉積的方法制備的，操作相對復雜。因此在第三章中，我們嘗試采用一步共沉積的方式制備In2S3/Cu2S 復合薄膜。首先在三水合硝酸銅、硫酸銦和硫代乙酰胺的

5、混合溶液中反應制備了In2S3/Cu2S 復合薄膜，在此基礎上進行硫化退火，獲得了CuInS2薄膜材料。同樣研究了退火溫度對于薄膜形貌、結(jié)構(gòu)及光學性質(zhì)等方面的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，得到CuInS2薄膜歸屬于黃銅礦結(jié)構(gòu)，隨著退火溫度的升高，薄膜的結(jié)晶性增強，晶粒逐漸變大，可見光區(qū)的吸收帶逐漸變寬，光學帶隙值變小。針對薄膜與基底結(jié)合不牢和反應時間過長的問題，我們將反應溫度提高至45 o C，在兩小時內(nèi)獲得了復合薄膜，經(jīng)過硫化退火處理之后得到了黃銅