生物分子輔助水熱-溶劑熱技術制備納米硫化物半導體.pdf

1、以CdS、ZnS、NiS、Ag2S、MnS、PbS等為代表的金屬硫化物半導體納米材料具有合適的帶隙及優良高效的光響應活性，在發光器件、傳感器、太陽能電池尤其光催化領域具有巨大的應用價值。生物分子具有獨特的結構和自組裝特性，是合成復雜結構納米材料較為理想的生長模板劑之一。近年來，利用生物分子作為模板及硫源輔助合成具有特殊結構的納米硫化物材料成為功能材料制備領域的研究熱點。本文旨在利用生物分子輔助水熱/溶劑熱技術制備了硫化錳、硫化鎳等納米硫

2、化物材料，并考察了其相轉變和形貌演化的內在規律。主要研究內容及創新點如下：
　　 (1)采用水熱合成技術、分別以醋酸錳作錳源、L-胱氨酸作硫源兼結構導向劑，在低溫下臺成了多角狀γ-MnS納米六棱柱棒。通過調控醋酸錳與L-胱氨酸的摩爾比、反應溫度、反應時間以及適量添加劑的加入均可實現對產物形貌及晶相的有效控制。并依據“Ostwald ripening”生長理論對γ-MnS多角狀結構的形成機制進行解釋。另外，研究發現該多角狀結構γ-

3、MnS具有較強的光學活性，當以358 nm作為激發波長時，得到419 nm的發射峰。
　　 (2)在合成γ-MnS的基礎上，通過向水中添加少量的乙二胺，以L-胱氨酸作硫源兼結構導向劑，在低溫溶劑熱條件下成功制備了α-MnS的實心球結構。該制備方法是基于傳統合成路線上的一大突破，實現了純相α-MnS低溫條件下的可控合成，從節能環保的角度來講，具有很大的潛在應用價值。
　　 (3)采用溶劑熱技術、分別以硫脲和硝酸鎳作硫源和鎳