花状CuInSe_2微晶的溶剂热合成与表征

采用溶剂热合成方法,以CuCl2·2H2O为铜源,InCl3·4H2O为铟源,Se粉为硒源,以乙二胺为溶剂,合成了CuInSe2粉末。利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、X射线光电子能谱仪(XPS)等测试方法对样品的形貌、晶体结构、光吸收性能及相组分进行了表征,研究了反应时间、反应温度对产物的影响。结果表明:在160℃下反应18 h可以合成比较均匀的由厚度为100 nm左右的纳米片组成的花状CuInSe2微晶,花状CuInSe2微晶的平均直径在10μm左右。同时对其形成机理进行探讨。     

球状PbS纳米颗粒的室温合成与性能表征

以醋酸铅为铅源,硫代乙酰胺为硫源,在表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)共同作用下,在常温下合成了PbS纳米晶,利用XRD、紫外分光度计、SEM、TEM对合成产物的结构和形貌以及光学特性进行了表征分析,结果表明,合成的PbS为尺寸均匀的球形纳米晶,对合成的PbS纳米晶的形成机理进行了初探.当反应温度较低时,形成的PbS小颗粒在表面活性剂SDS的烷基链模板和CTAB微胶束软模板共同作用下生成球状PbS纳米晶.     

热注射法合成Cu2 SnSe3纳米晶及其光电转换性能

以乙酰丙酮铜、无水氯化亚锡为金属源,Se/OLA悬浊液为硒源,在油胺溶剂中热注射合成了Cu2 SnSe3纳米晶.采用TEM、XRD、EDS分别对典型纳米晶产物的形貌、物相和组成做了分析表征.通过不同反应温度的条件实验,研究了反应温度对最终产物的影响,探讨了相关规律.采用光电化学池评价了纳米晶的光电转换性能,结果表明Cu2 SnSe3纳米晶光电转换性能优良,表现出较好的应用前景.     

溶剂热法可控合成α-,β-MnS纳米材料和γ-MnS纳米线

通过调控溶剂热法的锰源、硫源、反应温度,尤其是有机添加剂的种类等反应参数,合成了具有不同结构与形貌的α-,β-MnS纳米材料和γ-MnS纳米线.采用透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)研究了不同反应参数变化对产物结构与形貌的影响,着重分析了添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、乙二胺(EDA)与纳米MnS或其生长基元的络合作用,及其对纳米MnS晶型与形貌的控制作用.提出了两种含氮活性基团有机添加剂在溶剂热合成中的作用机理.     

一维Sm2O3纳米晶的可控合成及其光学性能研究

以有机碱二乙烯三胺(EDTA)为碱源,Sm(NO3)3·6H2O为钐源,在不同模板剂辅助条件下采用水热-热处理相结合的方法进行Sm2O3纳米晶的可控合成.利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和Lambda 950分光光度计分别对产物的物相、形貌和光学性能进行表征,并研究了未添加模板剂和分别以六亚甲基四胺(HMTA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂条件下对产物的物相、形貌及光学性能的影响.结果表明:以HMTA为模板剂条件下得到了长条状结构的Sm2O3纳米晶,未添加模板剂和分别以PVP和CTAB为模板剂条件下得到了尺寸可控的棒状结构的Sm2O3纳米晶.不同模板剂会影响产物的微观结构及尺寸,进而对其光学性能产生有较大的影响,其中以HMTA为模板剂时所得长条状结构的Sm2O3纳米晶的禁带宽度较小为4.775 eV.     

熔盐热法制备ZnWO4纳米晶及其光催化性能

以Na2WO4·2H2O,Zn(NO3)2·6H2O为原料,LiNO3,NaNO3为熔盐介质,采用熔盐热法合成了ZnWO4纳米晶材料,对其相结构和纳米晶生长动力学进行了表征,对比传统水热法,研究了熔盐热剂与水溶剂两种介质类型对纳米晶形貌和光催化活性的影响.结果表明,晶体生长介质对ZnWO4纳米晶形貌会产生重要影响.采用熔盐热法在反应温度为180℃,保温时间为8 h条件下合成了形貌规则,分布均匀的四方板块层状等轴ZnWO4纳米粉体,晶粒尺寸在20～40 nm之间;在相同反应条件下,水热合成的纳米晶为棒状结构,其直径约25 nm,长度在100～200 nm之间;ZnWO4纳米晶的晶体完整度和晶体形貌对其光催化活性会产生重要影响,晶体发育完整的ZnWO4纳米晶具有更高的活性;在晶体发育完整的前提下,粉体的比表面积越大,相应的光催化活性也越高.     

Cu2ZnSnS4纳米晶的溶剂热法制备和表征

利用溶剂热制备了Cu2ZnSnS4 (CZTS)球形纳米晶.采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、能量色散谱(EDS)和紫外-可见分光光度计对产物的物相结构、形貌、化学组分及光学性能进行表征.结果表明:所制备的CZTS球形纳米晶具有锌黄锡矿结构,球形颗粒的直径为190～300 nm,每个球形颗粒是由很多平均尺寸大约24 nm的纳米晶构成.纳米晶具有锌黄锡矿结构,其禁带宽度约为1.55 eV.同时研究了反应前驱溶液中不同量的硫脲和氯化锌对所制备的CZTS纳米颗粒的结构、原子组分比和形貌的影响规律,并对其形成机理进行了初步探讨.     

Er掺杂ZnS纳米晶的合成及光致发光性能研究

以巯基乙酸(HSCH2COOH)为稳定剂,采用水热法合成了分散性好的ZnS∶ Er纳米晶,分别利用XRD、TEM,荧光光谱仪对其物相,形貌及光学性能进行了研究.结果表明:ZnS∶ Er纳米晶为闪锌矿ZnS结构,颗粒近似球形,平均粒度为5 ～8 nm.当Er3+掺杂摩尔浓度为6;,稳定剂巯基乙酸添加摩尔分数为2;,合成温度为120℃条件下得到了发光性能较好的Er离子掺杂ZnS纳米晶材料,并对其发光机理进行了探讨.     

Bi2Te3纳米晶溶剂热合成及表征

采用溶剂热方法,在水合肼溶剂中通过添加适量表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS),在180 ℃下反应10 h后成功地制备了不同形貌的纯相Bi2Te3纳米晶,包括纳米颗粒、纳米棒和花瓣状纳米片.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散谱仪(EDS)对产物进行了表征,探讨了表面活性剂用量和温度对产物形貌的影响,提出了可能的形成机理.     

纳米ZnO的形态控制及其发光性能

以醋酸锌为原料,以聚合物和表面活性剂为添加剂,水热法合成了两种新型的纳米ZnO结构.并采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)以及光致发光光谱(PL)等测试方法对所得产物形貌和光学性能进行了研究,并对对两种纳米形态的形成机理进行了初步的探讨.结果表明:所得产物为六角纤锌矿型氧化锌纳米晶,分散性良好,形貌为枣核状,而这种枣核状的粒子是由众多短棒状粒子取向生长而形成的.升高温度,则得到了直径约100 nm,长约2 μm 的两头尖的纳米棒,棒的表面依附生长了针状颗粒.     

A Simple Synthesis,Characterization, and Properties of Poly(methyl methacrylate) Grafted CdTe Nanocrystals

A facile chemical synthesis of poly(methyl methacrylate) (PMMA) grafted CdTe nanocrystals (CdTe NCs) has been realized. Initially, CdTe NCs were prepared in a controlled manner using 2-mercaptoehanol (ME) as a capping agent. Then, 3-(trimethoxysilyl) propyl methacrylate having C?C double bonds were anchored with ME capped CdTe NCs through condensation reaction. Subsequently, AIBN initiated in situ free radical polymerization provided PMMA-g-CdTe nanohybrids. The FT-IR investigation suggested the formation of robust covalent bonding between CdTe NCs and the organic PMMA segment. XPS analysis also confirmed PMMA-g-CdTe nanohybrids. The physical structure and morphology of the as-prepared nanohybrids were studied by XRD and TEM. The thermal stability of the hybrids was enhanced in comparison with pure PMMA as indicated by TGA analysis. The UV-Vis absorption and photoluminescence measurements of the PMMA-g-CdTe nanohybrids showed their potential optical properties.     

一步法制备CsPbBr3/Cs4 PbBr6复合纳米晶及其荧光性能研究

通过一步法制备了全无机CsPbBr₃/Cs₄PbBr₆钙钛矿复合纳米晶,采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、荧光光谱仪(PL)对所制备的CsPbBr₃/Cs₄PbBr₆复合纳米晶进行表征,并系统研究了一步法反应过程中反应温度、反应时间和Cs/Pb比对纳米晶的物相、形貌以及光学性能的影响规律.结果表明:所制备的样品为分散性较好、结晶度较高且呈立方块形貌的复合纳米晶,平均粒径约为20 nm.随反应温度升高以及反应时间延长,纳米晶的荧光强度呈先增加后减小的趋势;当反应温度为90 ℃、反应时间为30 min时,纳米晶的荧光性能最佳.此外,Cs/Pb比对纳米晶的物相组成和发光强度也具有较大的影响,随着Cs/Pb比增大,样品中Cs₄PbBr₆相含量逐渐增加,可对CsPbBr₃纳米晶起到保护作用,因此样品的发光强度逐渐增强;当Cs/Pb=2:3时,样品的荧光强度达到最高值.然而,过大的Cs/Pb比例阻碍了CsPbBr₃相的形成,造成了纳米晶荧光强度的降低.     

“三明治”PbS纳米晶/rGO复合材料的制备及其对NH_3的室温气敏性能研究

采用一步溶液法制备"三明治"PbS纳米晶/rGO复合材料,通过X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜对样品的晶体结构和表面形貌进行表征,并制作旁热式气敏元器件,测试其气敏特性。研究结果表明在PbS纳米晶/rGO复合材料中,PbS纳米晶均匀负载在rGO片层上,且复合材料存在类似"三明治"的三维结构。该复合材料在室温下对NH_3具有良好检测能力,对1000 ppm NH_3的灵敏度达到3.45,与纯PbS纳米晶及rGO相比,气敏性能得到显著提升,其最低检测极限为1 ppm,且具有良好的氨气选择性。对"三明治"PbS纳米晶/rGO复合材料气敏机理进行分析认为,rGO加入起到载流子传输层的作用,三维结构增加气体扩散速度及吸附面积。三明治状PbS纳米晶/rGO复合材料因其特殊结构及优异的气敏性能,有望在气敏领域得到广泛应用。     

不同硫源对微波水热法制备SnS粉体结构和光学性能的影响

采用微波水热法,以氯化亚锡为锡源,硫化铵、硫脲、硫代乙酰胺、硫代硫酸钠等为硫源,在相同的条件下制备SnS粉体,研究了不同硫源对产物物相、形貌和光学性能的影响.采用XRD、SEM、TEM对样品的物相和形貌进行了分析.结果表明:除硫代硫酸钠外,由其他硫源制备的产物均为正交晶系的SnS粉体;通过不同的硫源可制备类球形、不规则长方体和花簇状SnS微晶.利用紫外-可见吸收光谱分析,产物的光学带隙约为1.48～1.61eV;室温光致发光光谱表明,产物在830 nm处具有近红外发光特性.     

水热反应温度对CaTi2O4(OH)2粉体微观形貌与紫外光催化性能的影响

以钛酸正丁酯和无水氯化钙为原料,采用水热法制备了不同紫外光催化特性的CaTi2O4(OH)2粉体.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的相结构和微观形貌进行了分析,并结合粉体的紫外-可见吸收分光光谱表征了材料的吸收特性及带隙宽度.研究了不同水热反应温度对CaTi2O4(OH)2物相结构、微观形貌、晶体生长特性及紫外光催化性能的影响.结果表明:水热反应温度控制在160~200 ℃时,保温36 h都能得到纯的CaTi2O4(OH)2相,粉体的形貌随着水热反应温度的提高经历了由片状和颗粒垛堆到发育成完整的片状形貌过程,当水热反应温度在200 ℃时,片与片之间出现积聚现象;在水热反应温度为180 ℃时,制备的粉体具有最高的结晶度,在紫外光5 h下对罗丹明B的催化效率最佳.     

Structural and optical response of 2‐Mercaptoethonal capped CdS nanocrystals to Fe3+ ions

Cadmium sulfide (CdS) semiconductor nanocrystals (NCs) doped with Fe³⁺ have been synthesized via a solution‐based method utilizing dopant concentrations of (0–5%) and employing 2‐mercaptoehonal as a capping agent. X‐ray diffraction (XRD) results showed that the undoped CdS NCs are in mixed phase of cubic and hexagonal, where as the doped CdS NCs are in hexagonal phase. The crystallite size was increased from ∼1.2 nm to ∼2 nm. Diffuse reflectance spectroscopy studies (DRS) reveals that the band gap energy was decreased with Fe doping and it lies in the range of 2.58 ‐ 2.88 eV. Photoluminescence (PL) spectra of undoped CdS NCs show a strong green emission peak centered at 530 nm and a weak red emission shoulder positioned at 580 nm. After doping all the luminescence intensity was highly quenched and the green emission peak was shifted to orange region (580 nm), but the position of weak red emission shoulder was unaltered with doping. FTIR studies revealed that the NCs were sterically stabilized by 2‐mercaptoethanol. (© 2012 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Synthesis and characterization of Cu2ZnSnSe4 nanocrystals prepared by one pot route

Quaternary compound Cu₂ZnSnSe₄ (CZTSe) is one of the most promising absorber layer materials for thin film solar cells. In present work, the CZTSe nanocrystals were successfully synthesized via one pot route, and the influences of reaction temperature on the structural, compositional, morphological and optical properties of as‐synthesized CZTSe nanocrystals were investigated in detail via X‐ray powder diffraction (XRD), energy dispersive X‐ray spectrometry (EDS), transmission electron microscopy (TEM) and UV‐Vis spectrophotometry, respectively. The characterization results of as‐synthesized nanocrystals, under optimal synthesis condition (250 °C, 1 h), indicated that the nanocrystals was monodispersed with polycrystalline, the size was in the range of 10–15 nm, and the band gap energy was around 1.44 eV which is very closed to the best band gap energy for the solar cell. All results suggested that the as‐synthesized CZTSe nanocrystals were good light absorber layer material for thin film solar cell.     

磷/硼共掺杂纳米硅的微观结构与光电性质

采用射频(RF)等离子体增强化学气相沉积系统制备了硅/二氧化硅多层膜样品,在异质结限制性晶化作用下得到了尺寸均匀的磷/硼共掺杂纳米硅。通过拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)研究了磷/硼共掺杂纳米硅/二氧化硅多层膜的微观结构和杂质的分布特点。低温电子顺磁共振(EPR)结果表明,磷、硼杂质可以改变纳米硅的表面化学结构并充分钝化表面处的非辐射复合缺陷。Hall效应测试发现磷和硼杂质可替位式地掺入到纳米硅的内部,且磷杂质具有更高的掺杂效率;通过改变磷硼杂质的掺杂比例可以调控纳米硅的导电类型和载流子浓度。在小尺寸磷/硼共掺杂纳米硅中获得了1 200 nm处满足光通信波段的近红外发光,并通过调控磷的掺杂浓度实现了近红外发光的增强。通过时间分辨荧光光谱测试,结合EPR结果探讨了磷掺杂对纳米硅内部辐射复合和非辐射复合过程的调控使1 200 nm发光增强的物理机制。     

水热法制备Co掺杂CeO2纳米晶的微观形貌及磁学性能研究

以Ce(NO3)3·6H2O和Co(NO3)3·6H2O为原料,Na3PO4·12H2O为沉淀剂,用水热法制备了不同浓度Co掺杂的CeO2纳米晶.利用XRD、Raman、SEM、PPMS等测试手段研究纳米晶的晶体结构、微观形貌和磁学性能.XRD和Raman研究结果表明,不同浓度Co掺杂的CeO2纳米晶仍保持纯CeO2的立方莹石结构.没有出现Co以及Co氧化物的特征峰,说明Co掺杂替换了CeO2中的Ce晶格位.XRD的特征峰未出现明显的平移,Co掺杂导致CeO2的晶格畸变也不明显.SEM研究发现纳米晶的形状都是棱长约为600～800 nm的八面体,Co掺杂CeO2纳米晶的微观形貌与Co掺杂浓度存在明显关系,随着Co掺杂浓度的增加,八面体的棱从清晰变为模糊,各个面从光滑变为粗糙.PPMS测量表明所有样品都表现出室温铁磁性,随着Co掺杂浓度的增加,饱和磁化强度先增加后减小,5;Co掺杂CeO2纳米晶具有最大的饱和磁化强度.不同Co掺杂浓度导致纳米晶的磁性有了明显的变化,可见通过改变Co掺杂浓度可以调制纳米晶的室温铁磁性能.     

钇掺杂多孔结构氧化锌纳米棒的制备与性能研究

采用两步法在二氧化锡掺氟(SnO2:F,FTO)导电玻璃基板上制备出钇(Y)掺杂多孔结构氧化锌(ZnO)纳米棒,首先利用浸渍-提拉法在FTO导电玻璃基板上制备ZnO晶种层,然后利用水热法在ZnO晶种层上生长Y掺杂ZnO纳米棒.研究了不同浓度Y掺杂ZnO纳米棒的晶相结构、微观形貌、化学组成及光学性能.实验结果表明:所制备的Y掺杂ZnO纳米棒为沿c轴择优取向生长的六方纤锌矿结构,随着Y掺杂浓度的增加,ZnO纳米棒(002)衍射峰强度先增大后减小,纳米棒的平均长度由1.3μm增加到2.6μm.ZnO纳米棒的形貌由锥状结构向柱状结构演化,纳米棒侧面的孔洞分布密度增加.所制备的Y掺杂ZnO纳米棒具有一个较弱的紫外发光峰和一个较强的宽可见发光峰.所制备样品的光学带隙随着Y掺杂浓度的增加而减小,其光学带隙在3.29～3.21 eV之间变化.利用Y掺杂ZnO纳米棒作为量子点敏化太阳能电池的光阳极可极大提高太阳电池的光电转换效率.