溶剂热条件下制备ZnS纳米晶及其光学性质

以醋酸锌和硫脲为原料,采用溶剂热法分别以有机小分子的一元胺(甲胺、乙胺、正丁胺)和多元胺(乙胺、二乙胺、三乙胺)为介质合成ZnS纳米粉体,通过XRD和SEM对所得ZnS粉体进行了表征,研究了不同介质对所得ZnS粉体的晶相组成、颗粒尺寸及形貌的影响。结果表明,在单胺体系中,随着碳链的增长,ZnS粉体六方相的生长趋势渐弱;在伯仲叔胺中,随着与氨基相连的碳原子上氢原子的减少,六方相的生长趋势渐弱,在三乙胺中甚至出现了立方ZnS的特征峰。荧光光谱的研究表明,从伯胺到叔胺,其发射峰发生少量的红移,从乙胺溶液中的450nm附近红移到三乙胺溶液中的500nm附近。

CuInS_2/ZnS量子点的微波水热合成与表征——推荐一个研究型综合实验

介绍一个研究型综合实验——简易微波水热合成CuInS_2/ZnS复合量子点及其表征。实验通过Cu^(2+)、In^(3+)、Zn^(2+)和S^(2-)离子为原料,以谷胱甘肽作为稳定剂,两步微波水热合成水溶性的CuInS_2/ZnS复合量子点。用X射线衍射法和透射电镜表征它的结构和形貌,用紫外-可见光吸收、荧光光谱、荧光寿命和荧光照片等表征光学性质,并探究温度、时间、成份对荧光性质的影响。通过该实验的设计与实施培养学生科学研究的方法和思维能力。

Zn^(2+)/GaOOH纳米线的制备、表征与荧光性能

羟基氧化镓(GaOOH)是一类宽带隙的半导体材料,在光催化降解有机染料、甲醇燃料电池、锂离子电池和生物光学成像方面有着潜在的应用前景。本研究以乙二胺四乙酸二钠(Na_(2)Y)为模板剂,选取醋酸锌和硝酸镓为反应源,在简便易操作的水热条件下制备了Zn^(2+)/GaOOH纳米线。采用XRD、SEM、HRTEM、EDS对材料进行了物相、成分、形貌与微结构表征。所制备的Zn^(2+)/GaOOH纳米线长度达数十微米、直径约为100 nm,粗细均匀;Zn^(2+)/GaOOH晶体呈现单晶的特性,纳米线沿<110>晶向生长。反应源及其摩尔量强烈地影响着产物的物相和形貌。当控制硝酸镓为1.5 mmol不变,Zn(Ac)_(2)为1.0 mmol,Na_(2)Y为0.5 mmol时,生成ZnGa_(2)O_(4);Na_(2)Y为1.0~1.7 mmol时,生成Zn^(2+)/GaOOH纳米线。改变Zn(Ac)2为2.0 mmol,当Na_(2)Y为1.5 mmol时,得到尖晶石型结构的ZnGa_(2)O_(4)。详细探究了Zn∶Ga∶Y摩尔量比例影响产物的物相和形貌的规律,结果显示当控制Zn∶Ga∶Y=2∶3∶3时,可以得到相纯均一的Zn^(2+)/GaOOH纳米线。荧光测试表明,紫外光照射Zn^(2+)/GaOOH纳米线,在蓝绿光区域的469 nm波长处有很强的发射峰,归因于阴离子空位缺陷激发重组后的发射。随着激发波长蓝移,其发射峰强度增加,214 nm时强度最大。相对于ZnGa_(2)O_(4)纳米颗粒而言,在226 nm激发波长下,Zn^(2+)/GaOOH纳米线在469 nm波长处有更高的发射峰强度,Zn^(2+)/GaOOH纳米线比ZnGa_(2)O_(4)纳米颗粒具有更好的荧光性能。