銅基多元硫?qū)倩衔锏囊合嗪铣杉靶阅苎芯?pdf

1、銅基多元組分硫?qū)倩衔镉捎谄渚哂?d電子殼層結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)出特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的理化性能，是能源領(lǐng)域最有研究及應(yīng)用前景的材料之一。本論文以纖鋅礦結(jié)構(gòu)銅基多元硫?qū)倩衔餅檠芯恐黧w，致力于材料的可控合成、物相選擇、結(jié)構(gòu)表征以及光化學(xué)性能的研究。通過(guò)溶劑熱手段獲得了纖鋅礦結(jié)構(gòu)的 CuInS2和Cu2ZnSnS4半導(dǎo)體粉體材料，實(shí)現(xiàn)了物相的可控合成，并獲得了良好的可見光光催化效果。取得主要研究結(jié)果如下：
　　（1）在十二硫醇混合聚乙二醇-400

2、體系中，對(duì)纖鋅礦結(jié)構(gòu)Cu2ZnSnS4的合成原料研究中發(fā)現(xiàn)，硫源的選擇是合成纖鋅礦Cu2ZnSnS4的關(guān)鍵，銅源和鋅源的反應(yīng)速率應(yīng)當(dāng)相匹配，錫源的選擇對(duì)合成沒有影響。對(duì)合成 W-CZTS的反應(yīng)機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)，十二硫醇可以在較低溫度下與多種金屬結(jié)合形成金屬硫醇鹽，所得的金屬配合物在一定溫度下發(fā)生分解反應(yīng)形成Cu2ZnSnS4納米晶，其結(jié)晶性較好，顆粒尺寸較細(xì)，光催化性能與納米粒子的組分有很大的關(guān)系，降解率會(huì)隨著Cu/Zn的增加而減小，當(dāng)Cu

3、/Zn為1.88時(shí)，對(duì)亞甲基藍(lán)的降解率為84.94％。十二硫醇混合聚乙二醇-400體系中成功地合成纖鋅礦結(jié)構(gòu)Cu2MSnS4（M= Zn，F(xiàn)e，Co，Ni，Mn，Mg）硫?qū)倩衔?，該方法具有操作?jiǎn)單，可控性好，通用性高等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)合成多組分硫化物納米晶具有很高的適應(yīng)性。
　?。?）在乙二胺體系中，乙二胺作為有機(jī)配體可以在較低溫度下形成金屬的乙二胺配位化合物，在一定溫度下反應(yīng)形成相應(yīng)的硫?qū)倩衔锛{米晶。反應(yīng)中，使用少量的乙二胺會(huì)產(chǎn)生相

4、應(yīng)的副產(chǎn)物，但是過(guò)量的乙二胺會(huì)惡化晶體的結(jié)晶性，因此控制乙二胺的使用量可達(dá)到控制產(chǎn)物的物相及結(jié)晶性的目的。在該體系中合成的CuInS2和Cu2ZnSnS4具有較好的光催化降解亞甲基藍(lán)的性能。
　?。?）在不使用有機(jī)配體的條件下，通過(guò)超聲波輔助微波的方法成功合成微米級(jí)六方柱。對(duì)不同金屬銅鹽的研究發(fā)現(xiàn)，銅鹽的選擇對(duì)纖鋅礦結(jié)構(gòu)的形成有著重要的影響。選擇不同的表面活性劑的研究，發(fā)現(xiàn)六方柱的組裝對(duì)表面活性劑具有選擇性。Na2SO3和Se作為