摻雜ZnS基納米發(fā)光材料的制備和表征.pdf

1、納米材料科學是一門涉及多學科領(lǐng)域的科學，納米顆粒由于尺寸小而能夠產(chǎn)生量子尺寸效應、表面效應、介電限域效應和宏觀量子隧道效應等。它們的光學性質(zhì)和與其相應的塊體材料相比有很大的變化，近年來半導體摻雜的納米材料的光學性質(zhì)引起了人們的重視。本文對經(jīng)過表面修飾的摻雜半導體納米材料的光學性質(zhì)進行了研究，重點是研究過渡族金屬Mn、Cu離子摻雜的ZnS基納米材料的光學性質(zhì)，并得出了以下結(jié)果： (1)采用溶膠-凝膠法制備了發(fā)綠光的ZnS：Cu納米

2、熒光粉，并利用Na2S2O3對納米顆粒表面進行了修飾，同時引入多聚磷酸鈉作為保護劑，進一步增強了納米顆粒在溶膠中的穩(wěn)定性和分散性，從而有效地控制了納米顆粒的粒徑；探討了Cu離子的摻雜含量、Na2S2O3溶液的濃度、溶液pH值以及Na5P3O10溶液的濃度等對所得產(chǎn)物的影響，找出了最佳工藝配比；使用XRD、UV、PL等方法研究了ZnS：M納米顆粒的粒徑、結(jié)構(gòu)及熒光特性。 (2)利用溶膠-凝膠法，通過直接摻雜過渡族金屬Mn、Cu離子

3、獲得白光發(fā)射且操作工藝簡單的兩種納米ZnS：M熒光粉，一種為只摻雜Mn離子的ZnS：Mn納米粉，另一種為Mn、Cu離子共同摻雜的ZnS：Mn,Cu納米粉；在納米顆粒的形成過程中，聚甲基丙烯酸將它包覆，起到控制納米顆粒的粒徑及進行表面修飾的作用。使用XRD、UV、PL及FT-IR等方法研究了ZnS：M納米顆粒的粒徑、結(jié)構(gòu)及熒光特性。 (3)發(fā)射白光的ZnS：Mn納米顆粒的平均粒徑大約為7nm，為閃鋅礦晶體結(jié)構(gòu)；該樣品的熒光發(fā)射光譜