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硫族化合物半导体纳米晶的合成及表征

作　者: 陈健
导　师: 韩巧凤
学　校: 南京理工大学
专　业: 工业催化
关键词: Bi2S3纳米棒 Sb2S3纳米棒 前驱体 Sb2Se3纳米晶 水热法
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


本论文采用水热法用黄原酸盐配合物M{S2COC4H9}3（C5H5N）2（M=Bi、Sb）和M{S2COC4H9}3(C12H8N2)（M=Bi、Sb）为前驱体首次成功制备得到了棒状Bi2S3、Sb2S3纳米晶。通过x-射线衍射，透射电子显微镜（TEM），扫描电子显微镜（SEM）及紫外-可见光谱（UV-Vis）对合成产物的结构和性能进行了表征。x-射线衍射结果表明：在反应温度为180℃，反应时间为20h时，合成得到的Bi2S3呈正交相结构；结晶度良好，而且产物较纯。TEM和SEM研究发现，Bi2S3纳米棒直径在30-50 nm左右，长度在0.2—0.3μm左右。紫外-可见光谱（UV-vis）研究结果表明，Bi2S3纳米晶的禁带宽度为1.67 nm。添加PVP的条件下，合成得到了Sb2S3纳米棒，直径在300—500 nm左右，长度在10μm以上。以SbCl3和Na2SeSO3为原料通过水热法合成了Sb2Se3纳米晶。x-射线衍射图表明产物为正交相结构。TEM和SEM研究表明，合成的Sb2Se3主要为带状，宽度在200-300nm，长度在10μm以上。不同实验条件筛选研究发现，反应温度为200℃、反应时间为20h和pH=9-10的反应条件能合成得到结晶度最佳，纯度最高的Sb2Se3纳米晶。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-17
  1.1 纳米材料的基本概念  7
  1.2 纳米材料的基本特性  7-8
  1.3 纳米半导体的物理和化学特性  8-10
  1.4 纳米硫化物半导体的研究概况  10
  1.5 纳米硫化物半导体的制备现状  10-16
  1.6 本文的研究内容及创新点  16-17
第二章 用黄原酸盐配合物为前驱体制备Bi_2S_3纳米棒  17-33
  2.1 实验部分  17-18
    2.1.1 试剂与仪器  17
    2.1.2 实验方法  17-18
  2.2 结果与讨论  18-32
    2.2.1 Raman光谱分析  18-20
    2.2.2 XRD分析  20
    2.2.3 TEM分析  20-22
    2.2.4 XPS分析  22-24
    2.2.5 紫外—可见分析  24-25
    2.2.6 反应温度和时间对形成Bi_2S_3纳米晶的影响  25-27
    2.2.7 反应原料对Bi_2S_3纳米晶结构的影响  27-29
    2.2.8 PVP对产物结构的影响  29-32
  2.3 小结  32-33
第三章 Sb_2S_3纳米晶的合成  33-41
  3.1 实验部分  33-34
    3.1.1 试剂与仪器  33
    3.1.2 实验方法  33-34
  3.2 结果与讨论  34-40
    3.2.1 XRD分析  34-35
    3.2.2 TEM和SEM分析  35
    3.2.3 应温度和反应时间的影响  35-38
    3.2.4 中性配体的影响  38-39
    3.3.5 表面活性剂的影响  39-40
  3.3 小结  40-41
第四章 纳米Sb_2Se_3的水热合成  41-50
  4.1 实验部分  41-42
    4.1.1 试剂与仪器  41
    4.1.2 实验方法  41-42
  4.2 结果与讨论  42-48
    4.2.1 XRD分析  42
    4.2.2 TEM和SEM分析  42-44
    4.2.3 反应温度的影响  44-45
    4.2.4 反应时间的影响  45-47
    4.2.5 pH值的影响  47-48
  4.3 小结  48-50
结论  50-52
致谢  52-53
参考文献  53-57

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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