ZnS:Mn纳米晶的微结构和发光性能

以Na2S·9H2O为硫源,柠檬酸为稳定剂,采用溶剂热法制备了ZnS:Mn纳米晶.通过X射线衍射谱.拉曼光谱和光致发光谱分别研究了ZnS:Mn纳米晶的微结构和发光性能.结果表明:所制备的ZnS:Mn纳米晶均具有立方结构,颗粒尺寸约为2～4nm.掺杂Mn2+替代Zn2+处在置换状态.光致发光谱测试表明纯ZnS纳米晶仅存在...     

溶剂热法实现ZnS晶体相变的反应条件研究

以去离子水和乙二胺作为溶剂,采用溶剂热法制备了ZnS晶体,探讨了反应时间、反应温度、溶剂配比等条件对ZnS晶体晶型转变的影响。采用X射线衍射仪、扫描电镜等手段进行了ZnS晶体物相结构及表征的分析。结果表明,通过简单调节反应参数可以实现ZnS晶体由立方闪锌矿到六方钎锌矿的相变;当反应时间大于10h,反应温度高于140℃,去离子水与乙二胺溶剂配比大于1的实验条件下所得样品为纯度较高的六方钎锌矿型ZnS;立方闪锌矿ZnS均为直径约3μm的单分散微球体,而六方钎锌矿ZnS是由许多纳米纤维缠绕而成的大小不一的球形颗粒。     

ZnS:Mn纳米晶的微结构和发光性能

以Na2S·9H2O为硫源,柠檬酸为稳定剂,采用溶剂热法制备了ZnS:Mn纳米晶.通过X射线衍射谱.拉曼光谱和光致发光谱分别研究了ZnS:Mn纳米晶的微结构和发光性能.结果表明:所制备的ZnS:Mn纳米晶均具有立方结构,颗粒尺寸约为2～4nm.掺杂Mn2+替代Zn2+处在置换状态.光致发光谱测试表明纯ZnS纳米晶仅存在516cm-1的弱发射峰.随着Mn2+含量增加,在603cm-1处出现了一个强的Mn2+发光特征峰,该发射峰归因于4T1→6A1的锰离子跃迁.随着掺杂锰量的增加,该发射峰强度呈现非单调的变化,当Mn离子掺杂量为10%时,发射峰强度达到最大值.     

室温制备晶体结构和形貌可控的三氧化二锑纳米材料

以三氯化锑为锑源,水—乙二胺混合液为溶剂,在室温下合成出形貌、晶型可控的三氧化二锑纳米材料.XRD、TEM结果表明,溶剂的组成对目标产物的形貌和晶型的调控起着关键作用.乙二胺为溶剂,可得到立方相三氧化二锑纳米颗粒,水含量为25％时,得到立方—正交混合相三氧化二锑纳米颗粒；当水的含量提高到75％时,得到纯正交相三氧化二锑...     

多面体Y1-xDyxVO4纳米晶的合成及其荧光性能

以乙二醇和水为溶剂,在170℃用水热法合成多面体Y1-xDyxVO4(0≤x≤0.1)纳米晶.用x射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和光致发光(PL)等手段对产品的结构和性能进行分析和表征.研究结果表明:多面体Y1-XDyxVO4纳米晶均为单晶结构,其颗粒粒径为20-200nm;PL光谱显示,随着退火温度的提高,多面体Y1-xDyxVO4纳米晶具有比不规则Y1-XDyxVO4纳米颗粒更好的荧光性和较好的晶化度,但产品的Y/B(黄光强度与蓝光强度的比值)和色纯度下降.     

不同形貌ZnS在锂基润滑脂中的摩擦学性能

采用溶剂热法制备了微米片和微米球两种不同形貌的ZnS颗粒。分别选用SRV高频线性往复摩擦磨损试验机和四球机摩擦磨损试验机研究了微米片和微米球ZnS作为固体润滑添加剂对锂基脂摩擦性能的影响。结果表明:微米片和微米球ZnS作为固体润滑添加剂均能提高基础脂的承载力、极压性能和抗磨性能,微米片ZnS的承载力和极压性能好于微米球ZnS.微米球ZnS具有稳定和优良的抗磨性能;特别是在高频高载条件下,微米球ZnS可以滚动且在高载荷下部分颗粒碎裂成纳米片,填充到摩擦副表面间的凹陷处,有效地阻止了摩擦副的直接接触,其抗磨效果明显好于微米片ZnS.     

利用金纳米晶等离子共振效应实现量子点敏化太阳能电池的光电流增强（英文）

近年来,金、银、铜等金属纳米颗粒被广泛应用在光电器件中,这些金属颗粒自身特有的光散射效应或等离子共振效应可以用来增强光电器件中的光电流,但较少有研究能够在一维纳米线阵列体系中直接观察到这种光电流产生和增强的现象.本文通过水热反应制备了TiO2纳米棒阵列,通过柠檬酸钠还原HAuCl4 3H2O的方法制备了直径约20 nm的金纳米晶.为研究金纳米晶在量子点敏化太阳能电池中的光电流增强效应,构筑了ZnS/CdSe/CdS/TiO2核-壳结构的纳米线阵列化光阳极.在该量子点敏化太阳能电池体系中,通过简单地引入金纳米晶,短路电流从7.788 mA/cm2增加到8.574 mA/cm2,增强了约10%;整个器件的光电转换效率从1.66%增加到1.73%,增强了约4.2%.这种增强效应主要来源于金纳米晶受到激发后电子向ZnS/CdSe/CdS/TiO2光阳极注入所导致.为进一步证实该结论,通过原位反应使所制备的金纳米晶与TiO2纳米棒阵列复合,构筑了单一的Au/TiO2复合体系,在可见光照射下,清楚地观察到了光电流产生现象;而单一的TiO2在可见光照射下,并不能产生光电流.     

ZnS：Mn/PVP膜的合成及表征

采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为分散剂,乙醇和水作为溶剂,合成ZnS：Mn/PVP溶液,主要研究了ZnS：Mn/PVP溶液合成时,加热或不加热分别对膜的光致发光谱所产生的影响。实验结果表明,加热有助于Mn2＋在硫化锌基质中的掺杂。荧光光谱的发射峰在600nm附近,为锰的4T1→A61的跃迁发射峰,Mn2＋在ZnS中为分立发光中心。通过XRD测试发现,ZnS：Mn为立方晶型结构,平均尺寸10nm。通过荧光照片更直观地看到了ZnS：Mn/PVP的发光颜色,这种材料在光电材料方面有巨大的应用价值。     

ZnS纳米复合材料的制备及性质

以硫代乙酰胺、硝酸锌、桑色素为原料用液相沉淀法制备了ZnS纳米晶 /桑色素复合材料 .样品的测试结果表明 :ZnS表面原子能与桑色素形成较牢固的化学键 ,生成稳定的复合材料 .复合后ZnS纳米晶的稳定性和发光性能发生了改变 .这为进一步研究和开发ZnS纳米复合材料提供了实验依据 .     

水热法合成ZnS纳米粉晶及其生长机理探究

采用水热法合成ZnS纳米晶,对其反应动力学进行了研究。利用XRD、TEM等手段对样品进行了表征。在150℃反应时间为10h下,用水热法制备ZnS纳米晶,平均粒径在17nm左右,所得样品为闪锌矿结构,立方晶系,形貌为球形。动力学研究表明,ZnS纳米晶粒径随反应时间呈线性增加,ZnS纳米晶的平均生成活化能为27.44 kJ.mol-1。     

水热法制备ZnS:Mn纳米发光粉

采用水热法,以十六烷三甲基溴化氨(C16TAB)作为表面活性剂,在填充度为75%和温度180℃的条件下,制备了ZnS:Mn的纳米发光粉体.利用激发光谱、发射光谱和透射电子显微镜对其光学特性和形貌进行了研究.实验发现,与未进行表面修饰的ZnS:Mn纳米粒子相比,ZnS:Mn纳米颗粒发光亮度增加数倍,而且随着表面活性剂浓度的增加,ZnS:Mn发光强度显著增强.当质量比m(C16TAB):m(Zn)=1:5时,发光强度达到最大,粒径分布均匀,呈球形,平均粒度为50 nm.     

Nafion膜中ZnS纳米晶的合成及其光学性质

以硫代乙酰胺(TAA)为前驱体,采用离子交换沉淀法在全氟磺酸离子交换膜(Nafion)中组装得到纳米ZnS晶体,利用高分辨电子显微镜(HRTEM)研究了ZnS纳米晶粒在膜中的形貌、大小和分布,采用紫外可见吸收光谱和荧光光谱分析了Nafion膜中组装ZnS晶体的光学性质.结果表明,在Nafion膜中合成的ZnS具有高的结晶度.进一步研究表明,不同体系下在Nafion膜中合成的ZnS纳米晶体表面缺陷含量不同导致了其光学性质的差异,其中,乙醇体系中合成样品缺陷含量丰富,荧光发射强度大.     

Water-driven structure transformation in nanoparticles at room temperature

The thermodynamic behaviour of small particles differs from that of the bulk material by the free energy term gammaA--the product of the surface (or interfacial) free energy and the surface (or interfacial) area. When the surfaces of polymorphs of the same material possess different interfacial free energies, a change in phase stability can occur with decreasing particle size. Here we describe a nanoparticle system that undergoes structural changes in response to changes in the surface environment rather than particle size. ZnS nanoparticles (average diameter 3 nm) were synthesized in methanol and found to exhibit a reversible structural transformation accompanying methanol desorption, indicating that the particles readily adopt minimum energy structural configurations. The binding of water to the as-formed particles at room temperature leads to a dramatic structural modification, significantly reducing distortions of the surface and interior to generate a structure close to that of sphalerite (tetrahedrally coordinated cubic ZnS). These findings suggest a route for post-synthesis control of nanoparticle structure and the potential use of the nanoparticle structural state as an environmental sensor. Furthermore, the results imply that the structure and reactivity of nanoparticles at planetary surfaces, in interplanetary dust and in the biosphere, will depend on both particle size and the nature of the surrounding molecules.     

电喷湿法制备二醋酸纤维素/硫化锌复合纳米粒子

二醋酸纤维素(CDA)/硫化铵((NH4)2S)复合溶液以丙酮为溶剂,在高压静电场力的作用下,喷射到对应的接收溶液ZnSO4中,通过水洗得到粒径分布比较均匀的CDA/ZnS复合纳米粒子.借助光学显微镜及扫描电镜(SEM)观察CDA/ZnS复合纳米粒子的微观形态,CDA质量分数大小较(NH4)2S质量分数对复合粒子粒径影响更大.利用透射电镜(TEM)观察发现ZnS被包覆在有机载体CDA小球中,尺寸大约为5～30nm.对试验产物进行X射线衍射(XRD)表征,证明产物同时含有CDA及ZnS.     

ZnS纳米陶瓷微球的制备

以ZnCl2和Na2 S2 O3为前驱物在二氯苯/水溶液界面上,在超重力为1000/g的条件下水热合成了高密度的ZnS 纳米陶瓷微球,研究了前驱物浓度、温度和超重力大小对ZnS 纳米陶瓷微球性能的影响。采用FE-SEM,TEM, XRD,FT-IR, UV-Vis和BET对样品的形貌、微结构、物相和性能进行表征。结果发现,ZnS纳米陶瓷微球是由尺寸为2-20 nm的ZnS晶粒组成的直径为300-500 nm的微球,其密度与施加的超重力大小有关。随着超重力的增大,晶粒粒度减小,制得的ZnS纳米陶瓷微球的密度就增大。在120℃,1000/g超重力的条件下,在二氯苯/水溶液界面上反应30 min制备得到的ZnS纳米陶瓷微球具有高分散性和较高的密度。     

ZnS/SiO2介孔组装体系的光吸收特性

通过溶胶-凝胶法获得块材ZnS纳米颗粒／介孔SiO2组装体系(ZnS／SiO2)样品，分别在氮气和空气气氛中做了退火处理，发现吸收边位置随复合量和退火温度不同而移动，经计算颗粒的理论值与其自由激子半径相当，说明吸收边的移动起因于量子限域效应。     

基于反相微乳液法的尺寸可控性二氧化硅纳米颗粒制备研究

通过考察水与表面活性剂的摩尔比(R),TEOS的量、氨水的量及包壳次数对基于Triton X - 100/环已烷/正已醇/水反相微乳液体系制备二氧化硅纳米颗粒尺寸的影响,开展了基于反相微乳液法的尺寸可控性二氧化硅纳米颗粒制备研究.结果表明:在其他参数都恒定的情况下,通过改变微乳液体系中上述某一组分的量,可以在一定程度上实现二氧化硅纳米颗粒的尺寸可控性合成.首先,水与表面活性剂的摩尔比(R)对二氧化硅纳米颗粒的尺寸影响最大,随着R值的增大,颗粒的粒径逐渐减小,当R值达到18时,二氧化硅纳米颗粒的形貌变得不再是很规则的球形结构,并且分散性降低,团聚现象明显;其次是氨水的量,随着氨水量的增多,颗粒的粒径先减小,之后不再发生明显变化;另外随着包壳次数的增多,颗粒的粒径随之增大,并且颗粒之间的分散性也有所提高;但是TEOS的量对颗粒粒径的影响不明显.     

变形六方ZnS纳米晶的固相合成及其荧光特性

以硫化钠与醋酸锌为原料，采用改进的室温（湿）固相合成法制备硫化锌纳米晶，用TEM，XRD，UV，PL等方法研究了硫化锌纳米晶粒径、结构与荧光特性。结果表明，硫化锌纳米晶平均粒径约4.0nm，为六方结构。所制备的样品在400－450nm波段出现强荧光发射，并有光谱分裂现象。光谱分裂的原因可能是乙醇对纳米微粒的表面修饰作用、微量杂质的影响以及小尺寸效应的结果。     

厚度对ZnS薄膜结构和应力的影响

用射频磁控溅射法在单晶Si基片上制备了4种不同厚度的ZnS膜,采用XRD和光学干涉相移法对薄膜的微结构和应力进行研究。结构分析表明,不同厚度的ZnS膜均呈多晶状态,并有明显的(220)晶面择优取向,晶体结构为立方晶型(闪锌矿)结构;随着薄膜厚度的增加,平均晶粒尺寸随之增大;薄膜的晶格常数在不同厚度下均比标准值稍大。应力分析表明,随着膜厚的增加,ZnS膜的应力差减小,在厚度为768 nm时的选区范围内应力差最小,应力分布较均匀。     

ZnS/PbS核壳结构微球的制备和表征

用简单两步法制备ZnS/PbS核壳结构复合微球,采用SEM、EDS、TEM、XRD、FT-IR和固体紫外等测试手段对核壳结构复合微球样品进行性能表征,发现所得复合微球由ZnS核和PbS壳构成,其平均粒径约为8μm;而且具有中空结构的ZnS微球表面被很多细小的PbS颗粒包覆形成核壳结构。UV-vis表明ZnS/PbS核壳结构复合微球在紫外-可见光区都有良好的吸收,说明其在光电器件领域中将会有很好的发展前景。另外,还探讨了复合微球形成的机理。