硫族半導(dǎo)體納米材料的可控制備與性能研究.pdf

1、硫化銦(In2S3)以及硫化鉛(PbS)等硫族半導(dǎo)體納米材料是新一代光電轉(zhuǎn)換器件、發(fā)光器件、光探測(cè)、光催化、傳感器、生物熒光標(biāo)記等的重要材料。有關(guān)它們的新的合成方法以及形成機(jī)理的探索，無論是從基礎(chǔ)研究還是從性能和應(yīng)用開發(fā)的角度看，都有著重要的意義。另一方面，隨著綠色化學(xué)、環(huán)境友好等概念的逐步深入人心，如何以一種設(shè)備簡(jiǎn)單、反應(yīng)速度快、成本較低的綠色方法得到所需的高質(zhì)量硫族半導(dǎo)體納米材料仍將是科研工作者們今后不斷探索的課題。本論文以In2S

2、3和PbS這兩種材料為研究對(duì)象，旨在通過水熱法、電化學(xué)沉積等簡(jiǎn)單、高效的合成方法，制備具有特殊納米結(jié)構(gòu)的In2S3和PbS薄膜，并探究它們的形成機(jī)理以及潛在應(yīng)用。
　　 在論文的第一章中，我們首先介紹了納米材料的基本特性、常用制備方法以及硫族半導(dǎo)體納米材料在各個(gè)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，然后重點(diǎn)綜述了近年來在合成硫化銦和硫化鉛這兩種材料的納米結(jié)構(gòu)方面的研究進(jìn)展。
　　 在論文的第二章中，我們利用水熱法，以硝酸銦和還原谷胱甘肽(GS

3、H)為前驅(qū)體，引入尿素作為體系的pH調(diào)節(jié)劑，在導(dǎo)電玻璃(ITO)上制備了由相互連接的超薄卷曲納米片組成的In2S3多孔薄膜，并且對(duì)其組成和形貌進(jìn)行了詳細(xì)的表征。我們研究了GSH和尿素的濃度對(duì)薄膜形貌結(jié)構(gòu)的影響以及薄膜形貌隨反應(yīng)時(shí)間的變化過程，探討了這種納米結(jié)構(gòu)薄膜的形成機(jī)理，并將其作為光催化劑應(yīng)用于甲基橙的光降解。
　　 在論文的第三章中，我們利用電化學(xué)沉積法，以氯化鉛和升華硫?yàn)榍膀?qū)體，在不加其他表面活性劑的條件下，僅通過調(diào)節(jié)起