納米金屬硫化物的可控合成及其性能研究.pdf

1、近年來，納米金屬硫化物由于其具有非常復雜的結構及豐富的物理和化學性質，在納米激光器、固體潤滑劑、催化劑、儲氫材料和場發(fā)射材料等方面都有著廣泛的應用前景[1]。發(fā)展簡便、可控、普適、環(huán)境友好的納米金屬硫化合物合成方法以獲得具有特定組成、尺寸、形貌的納米材料，對納米材料的實用化具有重要的意義[2]。本論文主要采用高溫熱分解單源前驅體法，選取適當?shù)姆磻獣r間、溫度以及表面活性劑的組成來控制金屬硫化物納米晶的形貌及性能。其中納米晶主要包括具有熒光

2、特性與催化性能的硫化鎘納米晶、錳離子摻雜的硫化鋅納米線、潛在催化性能的花狀硫化錳納米晶和硫化鉍納米晶。并通過對其形貌的控制來更進一步探討了納米晶生長的機理。論文的主要內容及結果如下：
　　1.用單源前驅體二乙基二硫代氨基甲酸鎘 Cd(Ddtc)2在油胺和十八烯混合溶劑中合成了CdS納米棒（10nm×3nm）,而在油酸，油胺和十八烯的混合溶劑中合成粒徑6nm的CdS量子點。體系的反應溫度都是260℃，并且它們都具有良好的熒光特性，發(fā)

3、射波長在620nm。由于油胺對CdS納米晶（100）晶面的選擇性吸附，使得CdS在生長的過程中形成了1D納米棒。而當加入等物質的量油酸時，它的存在會使油胺的吸附作用減弱，因而在成核結晶的過程中，CdS納米晶表面趨于穩(wěn)定，從而形成吉布斯自由能低的量子點結構。通過溫度和時間的控制，可以獲得長徑比可調CdS納米棒和粒徑可調的CdS量子點。
　　2.在原有的 Zn(Ddtc)2在純油胺溶液中合成了六方相的 ZnS超細單晶納米線基礎上，通過

4、減少前軀體的量，ZnS納米線的直徑由4.4nm降至2.6nm；并且通過錳離子的摻雜讓ZnS納米線在584nm處具有很強的發(fā)射峰。最后討論了不同反應溫度以及摻雜量對ZnS納米線熒光特性的影響，結果表明在260℃，錳離子摻雜量在1％時，ZnS納米線熒光特性最強。
　　3.用 Bi(Ddtc)3在油胺，十八烯的混合溶劑中合成了片狀結構的硫化鉍納米晶，為其在鋰離子電池中的進一步應用奠定了基礎。
　　4.用單源前驅體Mn(Ddtc)2