检索结果-南通市图书馆

作者：张勤伟吉林大学

学位级别：硕士

随着科技的高速发展,人们生活水平逐步改善,对空气安全的重视程度显著提高。对空气中有害挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds)气体进行实时监测引起了广泛关注。其中半导体型气体传感器因其易于集成和性能良好的特点,被广泛... 详细信息

随着科技的高速发展,人们生活水平逐步改善,对空气安全的重视程度显著提高。对空气中有害挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds)气体进行实时监测引起了广泛关注。其中半导体型气体传感器因其易于集成和性能良好的特点,被广泛的应用在民用和工业气体环境监测等领域中。目前,气体传感器存在检测气体单一和检测速度缓慢的问题。因此,制备具有双气体探测和快速高效检测能力的气体传感器是目前亟待解决的热点话题。本论文以典型的宽带隙n型半导体硫化锌(ZnS)为主体材料,通过构筑异质结构实现了对三乙胺和苯胺的双重气体探测;通过稀土元素掺杂实现了对三乙胺的快速检测,提升了ZnS基传感器的响应值、响应速度、工作温度等气敏性能,详细分析了气敏性能的增强原因。具体研究内容如下:1.通过气液相化学沉积的方法合成了ZnS纳米颗粒,随后采用高温处理,快速冷却的方法合成了ZnS-ZnO异质结构和ZnO纳米片。探究工作温度对传感器选择性的影响。气敏测试结果表明,ZnS-ZnO基传感器对三乙胺和苯胺的气敏性能明显优于ZnS和ZnO基传感器,在160℃下ZnS-ZnO基气体传感器对100ppm三乙胺的响应值为13.3,是100 ppm苯胺的2.2倍;在200℃下ZnS-ZnO基气体传感器对100ppm苯胺的响应值为11,是100 ppm三乙胺的4.4倍。此外,n-n异质结的形成,加快了载流子输运速度,提高了传感器的气敏性能。通过调节传感器的工作温度,实现了对三乙胺和苯胺的双气体探测。2.利用化学气液相沉积的方法制备ZnS纳米颗粒和Sm离子掺杂的ZnS纳米颗粒。探究了Sm离子掺杂对气敏性能的影响。气敏测试结果表明,在180℃下ZnS@Sm基传感器对100 ppm三乙胺气体的响应值为22,是未掺杂ZnS基传感器的5.5倍;是其他干扰气体的十倍以上,展现出优异的选择性;对100 ppm三乙胺气体的响应时间为1 s,比未掺杂的ZnS基传感器的响应时间缩短了11 s,具有快速的响应速度。Sm离子掺杂增强了材料的催化活性,提高了传感器的响应值和响应速度。

关键词：硫化锌气体传感器异质结构掺杂双气体检测气敏特性

硫化锌-碳纳米管复合材料的制备及其作为锂/钠离子电池负极的研究

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硫化锌-碳纳米管复合材料的制备及其作为锂/钠离子电池负极的研究

作者：樊安然天津大学

学位级别：硕士

电极材料作为电池的重要组成部件,在很大程度上决定了锂/钠离子电池的电化学性能,如比容量、循环稳定性和倍率性能等。合理的结构设计能够在很大程度上提升电极材料的综合电化学性能。ZnS作为电极材料具有较高理论容量、低成本、无污染... 详细信息

电极材料作为电池的重要组成部件,在很大程度上决定了锂/钠离子电池的电化学性能,如比容量、循环稳定性和倍率性能等。合理的结构设计能够在很大程度上提升电极材料的综合电化学性能。ZnS作为电极材料具有较高理论容量、低成本、无污染等优势,被认为是很有竞争力的锂/钠离子电池负极材料。但不可忽视的是,ZnS同样存在一些劣势:(1)反复充放电过程中严重的体积膨胀和结构改变导致的循环稳定性变差;(2)电子电导率和离子迁移率较低导致的倍率性能差。本论文主要通过对ZnS电极材料的微观结构和组成进行设计:(1)双金属氮掺杂碳多面体结构;(2)三维导电网络结构。这些策略有效地改善了ZnS作为锂/钠离子电池负极材料的电化学性能。具体研究内容如下:(1)采用ZIF模板法结合碳化、硫化的方式制备了双金属氮掺杂碳多面体ZnS-CoS/MWCNTs(ZCS/MWCNTs)复合材料。该复合材料在ZnS的基础上引入第二种活性成分(CoS),并结合ZIF衍生的具有高比表面积和多孔结构的氮掺杂碳多面体结构,同时复合少量MWCNTs。与单金属硫化物(纯ZnS)相比,双金属硫化物ZCS/MWCNTs由于异质金属离子增强了不同离子间的电荷转移,且能够提供更丰富的氧化还原反应,显著提升了电极材料的循环性能和倍率性能。ZCS/MWCNTs作为锂离子电池负极材料在100 m A g电流密度下循环50圈后保持751 m A h g的可逆比容量;在1 A g电流密度下,循环400圈后比容量能够保持在453 m A h g。(2)采用简单的一锅水热法制备了ZnS/MWCNTs钠离子电池负极材料,同时探究了不同硫脲浓度和MWCNTs添加量对ZnS/MWCNTs复合材料的微观结构和形貌的影响。并通过非原位XRD等表征手段分析其电化学反应机理。优化后的ZnS/MWCNTs复合材料(ZnS/MWCNTs-B)具有最佳三维导电网络结构。纳米尺寸的ZnS球均匀且紧密地锚定在由MWCNTs骨架构成的三维网络上。得益于合理的结构设计,ZnS/MWCNTs-B在室温下具有较高的比容量和优良的倍率性能,4 A g电流密度下循环300圈后的可逆容量为320 m A h g。ZnS/MWCNT-B在大电流下的比容量超过了大多数ZnS基负极材料,证明了其在高性能SIBs负极上的巨大应用潜力。此外,ZnS/MWCNTs-B在低温(-10°C)下也表现出优异的电化学性能,在1 A g电流密度循环400圈后时具有230 m A h g的可逆容量。

关键词：锂/钠离子电池硫化锌双金属氮掺杂碳多面体三维导电网络电化学性能

硫化锌复合二硫化钼/氮掺杂碳的制备与储钠性能研究

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硫化锌复合二硫化钼/氮掺杂碳的制备与储钠性能研究

作者：刘远天津大学

学位级别：硕士

硫化锌因具有理论比容量(572 mAh g)高,反应可逆性好及易于制备等优点,在钠离子电池领域受到广泛关注。然而,由于充放电过程中体积变化大,导电性差,限制了其储钠性能。目前将结构设计与材料复合相结合被认为是解决这些问题的一种潜在策... 详细信息

硫化锌因具有理论比容量(572 mAh g)高,反应可逆性好及易于制备等优点,在钠离子电池领域受到广泛关注。然而,由于充放电过程中体积变化大,导电性差,限制了其储钠性能。目前将结构设计与材料复合相结合被认为是解决这些问题的一种潜在策略。本文通过一步水热法在中空硫化锌纳米棒表面合成二硫化钼/氮掺杂碳(MoS-NC)纳米片,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等多项表征分析其生长机理和微观组成结构特点,结合电化学性能测试结果,探究其关联性;并通过循环伏安测试(CV)、恒电流间歇滴定(GITT)和全电池性能测试,分析其储钠过程和应用潜力。实验结果表明:通过以中空硫化锌纳米棒为生长载体,以羧甲基壳聚糖为氮源、碳源和两性电解质,在水热过程中羧甲基壳聚糖的碳化过程与二硫化钼的合成会相互作用形成独特的纳米片结构并包裹在中空硫化锌纳米棒表面。由于分级结构和异质界面的存在,相较于ZnS、MoS-NC纳米片,ZnS@MoS-NC复合材料具有更好的循环稳定性和倍率性能。作为钠离子电池负极材料时,在0.1 A g的电流密度下,具有478 m Ah g的高比容量,在5 A g的大电流密度下,也具有219 m Ah g的比容量。通过GITT测试计算,表明ZnS@MoS-NC复合材料的扩散系数更高且变化更小,从而显示出优异的电化学性能。此外,将预钠化处理的ZnS@MoS-NC和NVP/C组装成全电池,在0.5 A g下循环100圈,具有108 m Ah g的比容量,容量几乎没有衰减,具有很强的循环稳定性,表明了其作为钠离子全电池负极的实际应用潜力。

关键词：钠离子电池硫化锌二硫化钼氮掺杂水热法

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硫化锌复合物的制备及其光催化析氢性能研究

硫化锌复合物的制备及其光催化析氢性能研究

作者：邓大双西华师范大学

学位级别：硕士

在过去的几十年里,由于人口的快速增长和全球经济的迅速发展,能源匮乏和环境问题引起人们的广泛关注,成为急需解决的一个重要难题。因此,发展可持续的清洁能源就显得尤为重要。在众多能源中,氢能因其高效清洁的特点而备受关注。近年来,... 详细信息

在过去的几十年里,由于人口的快速增长和全球经济的迅速发展,能源匮乏和环境问题引起人们的广泛关注,成为急需解决的一个重要难题。因此,发展可持续的清洁能源就显得尤为重要。在众多能源中,氢能因其高效清洁的特点而备受关注。近年来,光催化技术由于使用清洁和取之不尽的太阳能,在有机污染物降解、二氧化碳还原、固氮和产氢等领域获得了广泛的关注。利用丰富可再生的太阳能将水分解成氢气,寻找具有合适的价带、导带和带隙要求的半导体光催化材料将成为重中之重。过渡金属硫化物中的硫化锌(ZnS)满足光催化析氢要求且原料价廉易得,制备简单,因而具有重要的研究意义。但ZnS是一个宽禁带材料,太阳光利用率低,且具有光生电子空穴复合率高,光腐蚀等缺点,这限制了其实际应用。因此,需要对ZnS进行改性来提升光催化活性,以满足实际应用。基于此,本文致力于设计合成研究改性ZnS复合材料,在于拓宽光响应范围和降低光生载流子复合率。本文研究结果如下:1、以无水乙酸锌、氯化铜作为原料,通过热溶剂法制备了双组分光催化剂CuS/ZnS。以光催化析氢能力来评估其光催化活性,探究CuS与ZnS质量比对光催化析氢性能的影响。实验结果表明,2%CuS/ZnS具有最优析氢性能,在可见光的照射下,以NaS/NaSO为牺牲剂,析氢量达到了1569.3μmol gh,是纯ZnS的16.5倍。机理探索表明CuS/ZnS比纯ZnS具有更优可见光光吸收能力和更高的载流子分离效率,这明显提高了其光催化产氢性能。2、首先采用沉淀法制备出CuS半导体,进而通过热溶剂法将CuS和ZnS进行复合来制备CuS/ZnS二元半导体光催化剂。通过调控CuS的质量来调整与ZnS的质量比。对系列复合光催化材料在可见光下进行产氢测试,结果表明,相较于ZnS,CuS/ZnS光催化剂性能显著提高,其中样品10%CuS/ZnS呈现出最优的析氢性能,其析氢速率为2504.8μmol gh。另外,四次循环实验后,10%CuS/ZnS仍然具有较好的析氢性能,这表明改性复合材料具有较高的稳定性。CuS/ZnS优异的光催化性能可以归因于助催化剂CuS的负载有效提高了复合光催化剂的导电率、捕获电子、抑制空穴和电子复合、高光利用率。3、采用模板法制备了立方体CuS,将CuS与ZnS通过热溶剂法复合制备了二元复合光催化剂。探讨了CuS/ZnS的质量比对复合材料光催化性能的影响。实验结果表明,15%CuS/ZnS呈现出最优的光催化析氢性能,其析氢速率为3340.5μmol gh,是纯ZnS的35.1倍,经过四个循环后仍表现出较好的稳定性。机理探讨结果表明光催化活性的提高在于有效抑制光生载流子的复合。

关键词：光催化光催化剂硫化锌复合物析氢

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硫化锌晶体固结磨料抛光研究

硫化锌晶体固结磨料抛光研究

作者：黄建东南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着红外技术的快速发展,硫化锌晶体广泛应用于红外成像、红外制导、红外对抗等技术领域。由于硫化锌具有软脆特性,加工过程中容易在工件表面产生划痕、微裂纹等表面缺陷,从而影响器件的性能和使用寿命。本文采用固结磨料抛光硫化锌晶体... 详细信息

随着红外技术的快速发展,硫化锌晶体广泛应用于红外成像、红外制导、红外对抗等技术领域。由于硫化锌具有软脆特性,加工过程中容易在工件表面产生划痕、微裂纹等表面缺陷,从而影响器件的性能和使用寿命。本文采用固结磨料抛光硫化锌晶体,研究了硫化锌晶体的材料去除机理,并对固结磨料抛光硫化锌晶体的工艺进行了优化,开展的主要研究工作和获得的成果如下:(1)研究了硫化锌晶体的材料去除机理,建立了单颗磨粒的切深模型。采用显微压痕法测量得到硫化锌晶体硬度为1.83 GPa,并利用经典的临界切深公式计算出硫化锌晶体理论临界切深ac=1.17μm。采用纳米划痕仪对硫化锌晶体进行单颗磨粒刻划实验,分析得出实际临界切深ac=211.5 nm,对应的临界载荷为5.69 mN。单颗磨粒切深模型表明,磨粒切入工件深度与磨粒半径R成正比,与抛光压力P的2/3次方成正比。(2)开展了固结磨料抛光垫的优化研究。采用单因素实验法研究了磨粒种类、磨粒粒径和基体类型对硫化锌晶体固结磨料抛光的影响。实验表明,金刚石磨粒获得的材料去除率和表面质量要优于氧化铈磨粒;粒径2-4μm的金刚石磨粒获得的晶体表面质量最优,材料去除率高;A类基体抛光后的晶体表面无明显划痕和凹坑缺陷,表面质量良好。抛光垫最优参数选择为:金刚石磨粒、粒径2-4μm、A类基体。(3)对比研究了酸性抛光液和碱性抛光液对硫化锌晶体固结磨料抛光的影响。碱性抛光液获得的材料去除非常低,远不如酸性抛光液。柠檬酸抛光液能同时获得优的表面质量和高的材料去除率,抛光后的晶体表面光滑,材料去除率为437 nm/min,表面粗糙度Sa值为4.22 nm。(4)采用正交实验法优化了抛光工艺参数。实验研究了转速、压力、pH值和过氧化氢浓度对硫化锌晶体固结磨料抛光的影响,综合考虑表面粗糙度和材料去除率的最优抛光参数为转速80 r/min、抛光压力20 kPa、抛光液pH值4、过氧化氢浓度0.5%,该参数条件下,获得的硫化锌晶体材料去除率为391 nm/min,表面粗糙度Sa值为2.7 nm,表面质量优,无明显凹坑和划痕损伤。

关键词：硫化锌固结磨料抛光去除机理抛光液固结磨料抛光垫正交实验

硫化锌基纳米结构的可控制备、表面修饰及性能研究

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硫化锌基纳米结构的可控制备、表面修饰及性能研究

作者：喻攀中国科学技术大学

学位级别：硕士

纳米材料因在制造、信息技术、能源、环境、医疗健康护理等领域的重要应用,而受到科学界的广泛关注。硫化锌(ZnS)是一种重要II-VI族半导体材料。到目前为止,研究证明在所有的无机半导体纳米结构中,硫化锌纳米结构最为丰富多样。因其独... 详细信息

纳米材料因在制造、信息技术、能源、环境、医疗健康护理等领域的重要应用,而受到科学界的广泛关注。硫化锌(ZnS)是一种重要II-VI族半导体材料。到目前为止,研究证明在所有的无机半导体纳米结构中,硫化锌纳米结构最为丰富多样。因其独特的性质,硫化锌纳米材料已被广泛应用于激光器、发光二极管(LED)、电致发光(EL)、红外窗口、平板显示器等领域。目前,有关ZnS基纳米材料的研究已成为国际上半导体材料研究领域的热点之一。在本论文中我们讨论了ZnS基纳米材料的设计与合成方法,并研究了基于此设计合成的新颖纳米结构的性质。取得的主要结果如下：1.发展了化学转化法制备多种半导体-有机胺复合纳米结构。以硝酸锌和四乙烯五胺为原料,采用水热法,合成了超薄的具有多个堆叠层的ZnS-TEPA无机-有机杂化纳米片。在此基础上,以ZnS-TEPA无机-有机杂化半导体纳米片作为前驱物和模板,利用阳离子交换法交换合成了多种组分不同的多孔无机-有机杂化纳米结构,如：多孔PbS-TEPA、CdS-TEPA纳米结构等。该法为制备其他多孔无机纳米材料提供了一个新的途径。2.发展了多元半导体-金属化合物弯曲异质纳米棒的制备技术。以弯曲硫化锌纳米棒和氯金酸作为反应前驱物,在油胺溶液中通过晶种诱导生长法首次合成出Au-Ag2S-ZnS和Au-Ag2S-ZnS-Au多元半导体-金属化合物弯曲异质纳米棒。运用高分辨透射电子显微镜、高角度环形暗场扫描透射电子显微镜以及X射线粉末衍射等测试手段对样品形貌结构进行表征,提出了这种弯曲金属-半导体异质结构的可能形成机理。并以NaBH4还原4-硝基苯酚为模型反应,考察了这种经选择性修饰贵金属及形貌均匀的弯曲半导体-金属异质纳米棒的催化活性。

关键词：硫化锌纳米结构异质结半导体催化活性

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硫化锌基光催化材料的微结构调控

硫化锌基光催化材料的微结构调控

作者：张静西南科技大学

学位级别：硕士

环境污染及能源短缺引发的全球危机成为亟待解决的问题,半导体光催化技术能直接利用太阳能进行污染治理和清洁能源转换而被寄予厚望。Zn S作为直接带隙的宽禁带半导体,较高光生载流子产率和较负的导带电势使其备受关注。然而,相对较宽... 详细信息

环境污染及能源短缺引发的全球危机成为亟待解决的问题,半导体光催化技术能直接利用太阳能进行污染治理和清洁能源转换而被寄予厚望。Zn S作为直接带隙的宽禁带半导体,较高光生载流子产率和较负的导带电势使其备受关注。然而,相对较宽的带隙限制了Zn S对太阳光的有效利用,虽具有高光生载流子产率但分离效率不高,导致光量子效率不高。因此,本文开展了Zn S基半导体光催化材料微结构调控的研究,以期有效窄化其带隙、提高光生载流子的分离效率,构建高光催化性能的Zn S基材料并对光催化技术的推广应用提供有效的数据支撑。本研究以Zn S为研究对象,通过对其微结构调控然后与石墨烯复合,来拓展其光谱响应范围和提高光生载流子的利用率,其主要研究内容和结果如下:(1)改变锌源(氯化锌、乙酸锌、柠檬酸锌)和硫源(硫化钠、硫脲、巯基乙酸),通过微波水热法合成了片状、球状和西兰花球状硫化锌,并以罗丹明B为目标降解物评价光催化性能。以巯基乙酸和乙酸锌所合成的球状硫化锌的光催化性能最好,对10 mg·L的罗丹明B的光催化降解效率150 min达到100.0%,活性位点的增加和尺寸效应是其光催化性能提升的主要因素。(2)以改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)并采用原位水热还原制备了石墨烯复合硫化锌基光催化材料,探究了氧化石墨烯用量对复合材料光催化性能的影响。结果表明石墨烯的含量对产物的微观形貌有较大影响,当石墨烯添加量为0.2%时,所得产物为纳米团聚颗粒状,当添加量为1.0%时,产物为片状硫化锌组装成的微纳球。石墨烯的引入调控了RGO/Zn S的带隙,增大了其在可见光区的吸收,RGO/Z n S光催化降解罗丹明B的性能较纯硫化锌提高了4 1.2%,石墨烯有效的吸附及优异的载流子迁移率是其光催化性能提升的主要原因。

关键词：半导体硫化锌石墨烯微波水热法光催化

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硫化锌包覆改进多元硫化物量子点性能的研究

硫化锌包覆改进多元硫化物量子点性能的研究

作者：马经纬上海交通大学

学位级别：硕士

量子点是一种尺寸在纳米量级的半导体纳米材料。受量子尺寸效应影响,其带隙与粒径大小相关。量子点在受到光或电激发后,会发出不同颜色的荧光,这使得量子点在光电材料等多领域得到了广泛关注。然而,常规方法制备的量子点在空气中仍不够... 详细信息

量子点是一种尺寸在纳米量级的半导体纳米材料。受量子尺寸效应影响,其带隙与粒径大小相关。量子点在受到光或电激发后,会发出不同颜色的荧光,这使得量子点在光电材料等多领域得到了广泛关注。然而,常规方法制备的量子点在空气中仍不够稳定,这是由于量子点本身具有较大的表面积,暴露在空气中容易与空气中的水氧反应。在表面生成多种缺陷,而缺陷的存在会导致量子点荧光发生淬灭。为此,通常需要在量子点外层包裹一层宽带隙的无机化合物形成核壳结构。宽带隙材料一方面将量子点与外界环境隔离,另一方面也能对量子点表面缺陷起到修复作用。本文使用连续注射法,分别使用10倍、30倍和50倍的硫化锌对铜铟硫量子点进行外层包覆,合成得到了一批高质量,单分散,粒径分布均一的CuInS/ZnS核壳结构量子点。量子点晶体结构随着ZnS包覆量的增加逐渐由黄铜矿晶型向立方硫化锌晶型转变。透射电镜测试发现,合成的量子点具有较好的单分散性,量子点的粒径随着ZnS含量的增长而逐渐增大。结合透射电镜结果,计算得出不同ZnS包覆量得到的CuInS/ZnS量子点分别包裹了1、3、7层ZnS壳层。ZnS包覆有效提高了量子点的光学性能和光学稳定性。随着ZnS壳层厚度的增加,量子点的量子产率逐渐提高到49%。在光稳定性测试中,包覆了7层ZnS的样品连续辐照7小时后仍能保持20%的相对荧光强度。ZnS包覆还增强了量子点的化学稳定性,且随着ZnS壳层厚度的增加,量子点的化学稳定性逐步增强。化学稳定性实验表明,包裹了1层ZnS的CuInS量子点在外界化学环境改变后量子产率从67%下降到42%,而包裹了7层ZnS的CuInS量子点的量子产率几乎不受外界化学环境变化影响。通过将分别包裹了1层ZnS和包裹了7层ZnS转移到透明光学胶中并应用到LED发光芯片中,经过相同的辐照时间后,包裹了1层ZnS的量子点的芯片相对荧光强度降低至初始状态的16.2%,而包裹了7层ZnS的量子点LED芯片的相对荧光强度维持在初始状态的33.9%。这表明多层ZnS包覆的CuInS/ZnS量子点在固相中也具有较好的稳定性。本文还合成了不同掺杂浓度的铜锡共掺杂硫化镉量子点,并分别考察了反应温度和掺杂浓度对于产物性能的影响。实验表明,随着反应温度的提高,产物的吸收峰位置逐渐红移。随着掺杂浓度的提高,铜锡共掺杂量子点的荧光发射峰明显收窄,量子点紫外吸收峰位置逐渐红移,斯托克斯位移缩小。XRD测试表明,Cu、Sn与CdS晶体具有较好的晶格适配度,能够形成固溶体结构。最后,本实验通过在铜锡共掺杂量子点外层包覆硫化锌,提高了量子点的荧光强度。在硫化锌包覆掺杂量子点过程中,量子点的紫外吸收峰位置出现先蓝移后红移的现象,这可能是由于包覆反应后期Zn取代了量子点中的Cd,生成了合金结构的窄带隙化合物,使得吸收峰红移。随着反应时间的延长,包覆体系的荧光强度逐渐下降。

关键词：量子点硫化锌多元硫化物稳定性

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硫化锌的制备及其光学特性的研究

硫化锌的制备及其光学特性的研究

作者：史新宇烟台大学

学位级别：硕士

本文应用液相法合成了多种ZnS复合结构和掺杂结构,分析了其形成的机理,着重研究了样品的发光性能。对样品利用X射线粉末衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),光致发光(PL),X射线能谱仪(EDS)等仪器进行了相应的分析的表征。其结果如下:(1)... 详细信息

本文应用液相法合成了多种ZnS复合结构和掺杂结构,分析了其形成的机理,着重研究了样品的发光性能。对样品利用X射线粉末衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),光致发光(PL),X射线能谱仪(EDS)等仪器进行了相应的分析的表征。其结果如下:(1)应用水热法制备了立方相硫化锌,通过均匀沉淀法得到ZnO包覆的硫化锌颗粒。试验结果表明,ZnS颗粒为立方相,包覆后的样品表面为细小的鳞片状或针状,颗粒大小为5-15μm。样品的发光峰是由一个弱的ZnO带边发光峰和一个复合发光峰组成,样品分别在472nm、501nm、522nm、568nm和602nm波段表现出发光特性,简要介绍了其发光机理。(2)应用化学共沉淀法制备过渡金属Co2+/Ni2+掺杂的ZnS粉末,XRD分析表明ZnS为立方相。分析了生成机制。并对制备的样品进行了结构分析和光致发光测试的实验研究。研究表明,掺杂样品有6个发光峰。(3)利用先前制备的ZnS包覆材料,在紫外光和可见光下分别考察了其对亚甲基蓝的光催化活性,其结果显示,样品在紫外和可见光波段都有较好的催化光降解能力,并对光催化的机理进行了简要分析。(4)通过化学水浴法制备ZnS薄膜,然后使用硝酸锌和六次四甲基四胺在其上沉积ZnO,在玻璃基片上制备了复合薄膜。其光致发光光谱表明其发光机理比较复杂。

关键词：共沉淀法硫化锌 Co/Ni掺杂硫化锌化学水浴法光致发光

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硫化锌（ZnS）量子点的制备及特性研究

硫化锌（ZnS）量子点的制备及特性研究

作者：刘晋内蒙古大学

学位级别：硕士

作为新一代的半导体纳米材料,量子点由于自身的五大物理特性,包括量子表面效应、尺寸效应、量子隧道效应、量子限域效应以及库仑阻塞效应,因此在生物医学、半导体光电器件、分析化学、太阳能电池等方面具有广泛的应用。目前,大部分的镉... 详细信息

作为新一代的半导体纳米材料,量子点由于自身的五大物理特性,包括量子表面效应、尺寸效应、量子隧道效应、量子限域效应以及库仑阻塞效应,因此在生物医学、半导体光电器件、分析化学、太阳能电池等方面具有广泛的应用。目前,大部分的镉类量子点具有较高的发光效率,但是其生物毒性高,极大地制约了量子点在生物医学领域的应用,然而锌类量子点的毒性较低,因此受到研究学者越来越广泛的关注。本文的主要内容为选取一种制备简单而且容易操作的方法(水相共沉淀法),制备了不同硫锌比例下的ZnS量子点,得到如下结果：XRD测试结果表明本次制备的ZnS量子点的结构为闪锌矿结构。TEM的测试结果表明,合成的不同硫锌比例下的ZnS量子点颗粒的平均直径为8nm左右。荧光光谱测试得知,波长为320nm是硫锌比例等于1：1时的硫化锌量子点的最佳激发波长。然而,ZnS量子点的发光强度会受到不同硫锌比例的影响。ZnS量子点的硫锌比例为1：3时,放光强度最大。硫锌比为1：0.25和1：0.5时,ZnS量子点发光强度很弱。本文最后根据全文的叙述和目前存在的一些问题,做出了总结与展望,并且为今后的研究内容指出了方向。

关键词：硫化锌量子点水相共沉淀法荧光光谱