溶劑熱法合成硫化鋅和摻雜納米晶.pdf

1、II-VI族納米晶是新一代半導體納米晶，以硒化物納米晶的研究最為廣泛，但因其具有毒性使得在很多領域的應用受到限制。硫化鋅(ZnS)為典型II-VI族半導體，具有綠色無毒、尺寸敏感、熒光可調(diào)等特性。因而，ZnS作為硒化物的替代材料可望在生物熒光標記和光電等領域的應用有重要的發(fā)展前景。目前，國際上研究合成ZnS納米晶和其光電性能近幾年才開始。雖然通過各種方法能夠合成出ZnS納米晶，但其熒光效率遠不及硒化物納米晶。合成單分散、粒徑可調(diào)、形貌可

2、控的ZnS納米晶體，金屬摻雜和提高其可見熒光效率仍是該領域的研究熱點。本論文針對硫化鋅納米晶的合成和摻雜改性等進行了研究。 在現(xiàn)有合成ZnS納米晶的基礎上，本論文采用無水無氧溶劑熱法，以硬脂酸鋅(Zn(St)2)、硬脂酸(SA)、三辛基氧化磷(TOPO)、升華硫(S)、三辛基磷(TOP)為反應試劑，成功合成出單分散、粒徑約為8 nm、具有自組裝行為和熒光效應的ZnS納米晶，優(yōu)化了ZnS納米晶的結構和光學性能。 基于本室合

3、成空心ZnS納米晶的工作，在[S]：[Zn]=6～12、合成溫度250～320℃、保溫0.5～2h的較寬合成范圍內(nèi)合成出空心ZnS納米晶，觀察到鋅源、配體、溶劑是合成空心ZnS納米晶的決定因素。觀察到空心ZnS納米晶具有肉眼可見的藍色熒光。 為提高ZnS納米晶的可見熒光效率，對ZnS納米晶進行金屬摻雜。采用溶劑熱法，以十八烯(ODE)、油酸、醋酸錳、硬脂酸鋅為試劑設計出新反應系統(tǒng)，成功合成出單分散，粒徑約為10 nm的Mn：Zn