一維硫化鎘納米線陣列的制備及其特性.pdf

1、納米材料是指晶粒尺寸為納米量級(jí)(10—9m)的超細(xì)材料。納米材料具有一系列新奇的物理以及化學(xué)特性，是目前材料科學(xué)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。但是，通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得大量的、可控尺寸的、較低成本的納米材料仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題，也是納米材料得到廣泛應(yīng)用的前提。因此，對(duì)于納米材料的生長(zhǎng)、制備及其特性的研究具有重要意義。
　　 硫化鎘(CdS)納米半導(dǎo)體材料是ⅡB—ⅥA族化合物，其禁帶寬度為2．42 eV，不僅具有壓電特性，而

2、且具有較好的發(fā)光以及光電轉(zhuǎn)化性能，近年來(lái)備受材料科學(xué)界的關(guān)注。本論文利用簡(jiǎn)單易行的水熱合成法，采用氨基硫脲作為硫源，金屬鎘片作為鎘源，在裝有乙二胺溶液的密閉反應(yīng)釜里成功地制備出一維硫化鎘(CdS)納米線陣列。該方法重復(fù)性好，生長(zhǎng)溫度低，可直接在Cd片上制備大面積一維取向CdS納米線陣列。同時(shí)，對(duì)反應(yīng)時(shí)間、堿液的濃度對(duì)產(chǎn)物形貌的影響進(jìn)行了研究。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液濃度和反應(yīng)時(shí)間，可獲得不同長(zhǎng)徑比和生長(zhǎng)密度的樣品。
　　

3、利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和光致發(fā)光(PL)等測(cè)試技術(shù)對(duì)所制備的樣品進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，在該條件下制備的硫化鎘(CdS)樣品具有非常純凈的α—型六角晶格結(jié)構(gòu)，硫化鎘(CdS)納米線直徑約為200nm，長(zhǎng)度約為幾十微米。在室溫條件下，采用氦鎘(He—Cd)激光器(325 nm)對(duì)樣品進(jìn)行光致發(fā)光(PL)測(cè)試，結(jié)果顯示，在512nm左右有一發(fā)光強(qiáng)度很強(qiáng)的本征發(fā)光峰。同時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們還發(fā)現(xiàn)，模板劑乙二胺的濃度對(duì)硫化

4、鎘樣品的光致發(fā)光特性有一定的影響。
　　 本論文還將在該制備方案下合成的不同長(zhǎng)徑比和生長(zhǎng)密度的CdS納米陣列樣品分別組裝成各種壓電式納米發(fā)電機(jī)模型，對(duì)這些納米發(fā)電機(jī)的電流輸出特性進(jìn)行了測(cè)試和比較。采用超聲波對(duì)用一維硫化鎘(CdS)納米陣列制備成的壓電式納米發(fā)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并對(duì)其發(fā)電機(jī)理進(jìn)行了分析。分析發(fā)現(xiàn)，在外界超聲波的驅(qū)動(dòng)條件下，納米線長(zhǎng)度和生長(zhǎng)密度的增加都有助于提高壓電式納米發(fā)電機(jī)的電流輸出強(qiáng)度。
　　 同時(shí)，本論文