金屬硫化物的水熱合成及表征.pdf

1、金屬硫化物納米材料因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)顯示出在光學(xué)、傳感、催化、磁學(xué)和太陽能電池等領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用前景。制備金屬硫化物新穎形貌的納米晶、探索其生長(zhǎng)機(jī)制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)尺寸、維度及物性的調(diào)控，對(duì)于深入研究納米結(jié)構(gòu)與物性的關(guān)聯(lián)，最終實(shí)現(xiàn)按照人們的意愿設(shè)計(jì)合成功能材料具有重要意義。盡管當(dāng)前金屬硫化物的制備已取得了較大的發(fā)展，但其形貌的控制合成仍沒有很好的解決。因此，大量、低成本和有效地合成與組裝各種形貌的金屬硫化物納米材料無論從基礎(chǔ)研究，還是從性

2、能和應(yīng)用的角度來看，都有著特殊重要的意義。 本文采用簡(jiǎn)單的水熱法在表面活性劑的輔助下制備出多種不同形貌的金屬硫化物納米材料，球狀、立方狀、棒狀、星形和啞鈴狀的PbS，球狀的ZnS、CdS，還有管狀MnS等，并考察了反應(yīng)物濃度、溫度以及反應(yīng)物的種類等對(duì)生成產(chǎn)物形貌的影響。最后，對(duì)各種形貌產(chǎn)物的形成機(jī)制進(jìn)行了初探。 以乙酸鉛和硫脲為主要原料，十二烷基磺酸鈉(SDS)和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為表面活性劑，在120℃反

3、應(yīng)12 h，水熱法制備了PbS納米棒束。并利用X射線粉末衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)和高分辨電子顯微鏡(IIRTEM)等手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：產(chǎn)物為立方結(jié)構(gòu)的PbS單晶納米棒所組成的納米棒束。考察了乙酸鉛和硫脲間的摩爾比以及反應(yīng)溫度對(duì)合成產(chǎn)物的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)乙酸鉛和硫脲間的摩爾比為1：1時(shí)，得到大量的PbS納米棒束。當(dāng)只加一種表面活性劑CTAB，以硫脲為硫源，160℃反應(yīng)6 h得到星形結(jié)構(gòu)，將硫脲替換為硫代硫酸納