微納米結構硫化錳的控制合成及性能研究.pdf

1、金屬硫化物作為一種新型的無機半導體，由于其特殊效應和獨特的中空結構，被廣泛應用于光催化、生物醫(yī)學、太陽能電池等多個領域。其中，VllB-VIA族的硫化錳作為重要的金屬硫化物，具有較強的還原能力，且光催化量子效率相比其他材料顯著增大，是極具潛力的半導體材料。
　　本文主要采用溶劑熱法，以乙二醇為溶劑，醋酸錳為錳源，通過改變硫源合成了硫化錳中空結構微納米球，在整個合成過程中沒有涉及模板。實驗結果表明，硫源的種類和反應溶劑對產物形貌有重

2、要影響，如 L-半胱氨酸用作還原劑和自組裝劑可以和金屬離子生成絡合物，乙二醇也具有還原作用。通過XRD、EDS、SEM、TEM等手段對樣品進行物相和形貌表征，XRD表明醋酸錳和L-半胱氨酸在乙二醇中220oC反應2 h得到產物為純相的γ-MnS，VSM和PL光譜表明合成的樣品都具有超順磁性和熒光性。一方面，以 L-半胱氨酸為硫源，改變溶劑，當溶劑為乙二醇時，得到直徑約為2μm的中空微納米球；當溶劑為體積比1:1混合的水和乙二醇時，得到錐

3、形棒團聚成約4-5μm的花狀MnS；溶劑為體積比1:1混合的一縮二乙二醇和水時，產物為空心六棱柱形貌。另一方面，以硫代乙酰胺為硫源，乙二醇為溶劑時，得到約1μm的類球形中空結構；以油胺為溶劑時，得到的是尺寸為50 nm的六邊形片狀的α-MnS。由于微納米材料的形貌、尺寸對產物的基本物理性質有很大影響，因此，本論文考察了不同形貌MnS的紫外可見吸收光譜及禁帶寬度的變化。實驗制備出的樣品有希望應用于生物醫(yī)藥、太陽能電池、短波長的電子器件、光