CIZS/S-CoS_(2)混杂材料的制备及其光催化中间级分解水性质研究

本文采用溶剂热方法,成功合成了一种p型铜铟锌硫(CIZS)固溶体材料。以此为模板材料,通过外延生长的方法,制备了CIZS/ZIF-67混杂材料。我们进一步利用水热硫化方法,使ZIF-67材料转化为CoS_(2)产氢助催化剂;与此同时,利用过量的硫源生成单质硫保护层。最终,我们制备的拥有“p型硫化物+保护层+助催化剂”构型的CIZS/S-CoS_(2)混杂材料,在可见光照射条件下,能以0.264 mmol·h^(-1)·g^(-1)的产氢速率进行纯水的分解。对其反应滤液进行I-t性质测试,发现:反应滤液中存在双氧水。这些结果说明:CIZS/S-CoS_(2)混杂材料采用光催化中间级分解水(PIWS)路线,高效地进行纯水分解。

水热法合成Cu-In-Zn-S量子点及其荧光性能研究

通过水热法制备了Cu-In-Zn-S(CIZS)四元量子点,采用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)、荧光分光光度计(PL)研究了不同反应温度和Cu/In摩尔比对CIZS量子点的物相组成、显微形貌以及荧光性能的影响,同时利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对CIZS量子点的表面性质进行表征。结果表明,量子点颗粒在水溶液中呈类球型并且具有良好的分散性,粒径大小为3~4 nm。合成的CIZS量子点具有优异的荧光性能,随着反应温度的升高,量子点的荧光强度逐渐增强;当反应温度为110℃时,量子点的荧光强度最高;然而,过高的反应温度造成了In2S3杂质相的形成,荧光强度随之降低。此外,随着Cu/In摩尔比的减小,CIZS量子点的发光峰位由675 nm蓝移至644 nm,同时量子点的荧光强度逐渐提高;当n(Cu)/n(In)=1∶7时,荧光强度达到最高值。同时,量子产率(QYs)达到最大值6.2%。基于CIZS量子点的LED成功实现发光,其中显色指数达81.2,发光效率为36.8 lm/W,表明了CIZS量子点在照明领域良好的应用前景。

低温合成广谱发光CuInS2/ZnS量子点

以二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZDC)为ZnS的前驱体材料、三辛基膦(TOP)为主要配体,在温度不高于200℃的条件下合成了广谱发光的核壳结构CuInS2/ZnS(CIS/ZnS)量子点.研究了ZDC用量、壳层包裹温度和配体对CIS/ZnS光学特性及荧光量子产率的影响.结果表明,使用ZDC可在相对较低的温度下实现ZnS的包裹过程,并且随着包裹温度的提高,ZnS的包裹速度明显加快.吸收光谱、荧光光谱及X射线衍射分析结果表明,使用TOP为配体合成的CIS/ZnS量子点的明显吸收峰为其激发吸收峰.使用荧光分光光度计、高分辨透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪和傅里叶变换红外光谱仪对使用不同配体进行壳层包裹得到的样品进行了表征.结果表明,在ZnS的包裹过程中,配体TOP和十二硫醇作为有机层包覆在颗粒表面也会影响量子点的光学性能和晶体生长速度.使用TOP能够加速ZnS的包裹速度,形成的颗粒尺寸均一,其荧光波长可蓝移至550nm.

一步法水相制备Cu–In–Zn–S量子点及其荧光性能

采用简单的一步法制备了水溶性Cu–In–Zn–S(CIZS)四元量子点,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和荧光光谱仪等测试手段研究了反应温度、阳离子浓度和前驱体溶液pH值对样品的物相组成、显微形貌以及荧光性能的影响规律。结果表明:随着反应温度的升高,量子点的结晶度逐渐提高,荧光强度显著增强,当反应温度为95℃时,荧光强度达到了最高值;随着阳离子浓度的逐渐增大,量子点的粒径逐渐减小,导致其发光峰位由634 nm蓝移至617 nm,当阳离子浓度为1.5 mmol/L时,量子点的荧光强度最高。此外,当溶液pH值=5.0时,配体对量子点的表面钝化效果最佳,荧光强度达到最高值。红外光谱表明,量子点表面存在多种功能基团,赋予了量子点优异的水溶性,因此在生物成像领域具有广阔的应用前景。