專(zhuān)利名稱(chēng):一種制備硫化鎘納米線(xiàn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種制備硫化鎘納米線(xiàn)的方法。
背景技術(shù):
II、VI族半導(dǎo)體化合物,因其具有優(yōu)異的物理特性,被廣泛應(yīng)用在發(fā)光與顯示裝置、激光與紅外探測(cè)、光敏傳感器和光催化等領(lǐng)域,受到材料學(xué)家的普遍關(guān)注。隨著現(xiàn)代微電子技術(shù)的發(fā)展,各種光電子器件的微型化對(duì)材料科學(xué)提出了更高的要求,特別是研究低維材料為主要內(nèi)容的納米材料科學(xué)是當(dāng)前材料研究最活躍最熱點(diǎn)的學(xué)科之一,如量子點(diǎn)、量子線(xiàn)等。硫化鎘(CdS)是II、VI族化合物半導(dǎo)體中研究得較多的材料,它是一種直接帶隙半導(dǎo)體材料,室溫體相材料的帶隙為2.43eV。CdS納米線(xiàn)作為一種重要的納米結(jié)構(gòu),一直來(lái)受到很多研究者的重視。很多方法被用來(lái)探索制備CdS納米線(xiàn),例如,自組裝法、溶劑熱法、多孔鋁板電沉積法、物理氣相沉積法等。但是到目前為止由于這些方法制備的CdS納米線(xiàn)尺寸均勻性,及其純度得不到保證,其性能上的研究始終沒(méi)法驗(yàn)證,納米線(xiàn)的應(yīng)用進(jìn)程緩慢。因此制備出均一的、尺寸可控且高純度的CdS納米線(xiàn),對(duì)CdS納米線(xiàn)性能的研究和實(shí)際應(yīng)用都具有十分重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種產(chǎn)量高,尺寸分布均勻,純度高的制備硫化鎘納米線(xiàn)的方法。
CdS納米線(xiàn)制備方法,其特征是包括以下步驟1)將氯化鎘、硫脲、二苯硫腙以摩爾比為10∶25~30∶1置入反應(yīng)釜中,然后加入己二胺,封閉反應(yīng)釜;2)將反應(yīng)釜于180℃~300℃溫度下充分反應(yīng),取黃色沉淀產(chǎn)物,然后用去離子水及乙醇交替反復(fù)洗滌;3)將步驟2)的產(chǎn)物放入真空干燥箱中,50℃~100℃下干燥。
本發(fā)明以氯化鎘為鎘源,硫脲為硫源,二苯硫腙為修飾劑,以己二胺為溶劑,己二胺僅是為反應(yīng)物提供液體環(huán)境,所以對(duì)溶劑的加入量無(wú)特殊要求。
上述的反應(yīng)釜一般采用以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的反應(yīng)釜。
本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明制備方法以及使用設(shè)備簡(jiǎn)單;制得的CdS納米線(xiàn)為單晶,沿(100)方向取向生長(zhǎng),長(zhǎng)徑比在250以上,尺寸分布均勻,純度高。
圖1是CdS納米線(xiàn)樣品的SEM照片及EDX成分分析圖譜,其中,(a)為樣品的SEM,(b)為樣品的EDX成分分析圖譜;圖2是CdS納米線(xiàn)的高分辨TEM照片,右上角為其電子衍射圖像。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)例11)將1mmol氯化鎘、3mmol硫脲、0.1mmol二苯硫腙置入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的反應(yīng)釜中,然后加入50ml己二胺,封閉反應(yīng)釜;2)將反應(yīng)釜在180℃溫度下保持144小時(shí);3)取出反應(yīng)釜中的黃色沉淀物,然后用去離子水和乙醇交替反復(fù)清洗;4)將清洗后的產(chǎn)物放在真空干燥箱中于50℃充分干燥。
制得的CdS納米線(xiàn)的SEM照片和成分分析如圖1所示,由SEM圖右上角放大圖可以看到CdS納米線(xiàn)直徑分布十分均勻,由成分分析圖譜可以看出CdS納米線(xiàn)的純度極高,S和Cd的重量百分?jǐn)?shù)分別是22.39%和77.61%,Cu的峰是樣品臺(tái)銅柱產(chǎn)生的。CdS納米線(xiàn)的高分辨TEM照片如圖2所示,右上角為其電子衍射圖像,由TEM照片可以看出CdS納米線(xiàn)沿(100)取向生長(zhǎng),電子衍射圖像表明CdS納米線(xiàn)為單晶。
實(shí)例2步驟同實(shí)例1,區(qū)別在于步驟1)加入的硫脲為2.5mmol,反應(yīng)釜的反應(yīng)溫度為250℃。制得的CdS納米線(xiàn)直徑同樣分布十分均勻,S和Cd的重量百分?jǐn)?shù)分別是20.42%和79.58%。
權(quán)利要求
1.一種制備硫化鎘納米線(xiàn)的方法,其特征是包括以下步驟1)將氯化鎘、硫脲、二苯硫腙以摩爾比為10∶25~30∶1置入反應(yīng)釜中,然后加入己二胺,封閉反應(yīng)釜;2)將反應(yīng)釜于180℃~300℃溫度下充分反應(yīng),取黃色沉淀產(chǎn)物,然后用去離子水及乙醇交替反復(fù)洗滌;3)將步驟2)的產(chǎn)物放入真空干燥箱中,50℃~100℃下干燥。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的制備硫化鎘納米線(xiàn)的方法,以氯化鎘為鎘源,硫脲為硫源,二苯硫腙為修飾劑,以己二胺為溶劑,于反應(yīng)釜中充分反應(yīng)制得。本發(fā)明制備方法以及使用設(shè)備簡(jiǎn)單;制得的CdS納米線(xiàn)為單晶,沿(100)方向取向生長(zhǎng),長(zhǎng)徑比在250以上,尺寸分布均勻,純度高。
文檔編號(hào)C30B29/62GK1818153SQ20061004915
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月18日
發(fā)明者趙高凌, 李紅, 韓高榮, 楊金堅(jiān) 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)