ZnO核壳结构纳米微粒的合成及其发射光谱研究.pdfVIP

蔡 红 等 ：CdS／ZnO核壳结构纳米微粒 的合成及其发射光谱研究 CdS／ZnO核壳结构纳米微粒的合成及其发射光谱研究 蔡 红 ，杜庆波 ，曹稳根 (1．宿州学院化学与生命科学学院，安徽 宿州 234000； 2．宿州卫生学校 ，安徽 宿州 234000) 摘 要 ： 采用单分子前驱体 热分解的方法合成 了单 2 实 验 分散 CdS纳米晶，以 CdS纳米晶作为核 ，在 CTAB辅 助下，对其表 面进行修饰 ，荧光光谱表 明 CdS／Zn0核 2．1 试剂和仪器 壳结构被成功合成。考查 了温度对包覆 的影响，结果 2．1．1 试剂 表 明，随着温度的升 高晶体 结晶越好 ，包覆越来越 完 氯化锌 (国药集 团，A．R．)；氢氧化钠 (国药集 团， 全 ，ZnO 包覆在 CdS纳米晶的表 面而掩盖 了CdS纳米 A．R．)；CTAB(济 宁市化工研 究所 ，A．R．)；氯化镉 晶的缺陷，使得缺陷发光减弱而带隙发光增强。 (上海试剂三厂 ，A．R)；油胺 (NewJerseyUSA)，2-巯 关键词 CdS；ZnO；核壳纳米结构 ；发射光谱 基苯并噻唑 (进 口分装)；无水乙醇 (国药集团，A．R．)； 中图分类号 ： TB383 文献标识码 ：A 去离子水。 文章编号：1O01—9731(2013)06—0791-04 2．1．2 仪器 X射线粉末衍射仪 (ShimadzuXRD一6000)；高分 1 引 言 辨电镜 (JEOLJM一200CX，200kV，Japan)；紫外一可见 纳米材料 因其量子 限制效应和尺寸效应而具有很 分光光度计 (HitachiU一4100)；F一4500型荧光光谱仪 ； 多独特的物理和化学性质。硫化物半导体如 CdS具 高压釜 ；超声清洗器 ；高速离心机；干燥箱等。 有较窄的禁带宽度 (2．5eV)，对可见光敏感而广泛应 2．2 CdS纳米晶体的制备 用于光电领域 。但是 ，CdS不稳定 ，易被光解。另外 ， 首先将 2．234g2-巯基苯并噻唑 (C。H NSH)溶解 CdS纳米粒子的表面缺陷也会严重影响其发光效率 。 到 20mL无水 乙醇 中，然后把 1．8410g氯化镉 (CdC1。 解决这些问题 的方法主要是选择两种能带结构相匹配 · H ())溶解到另外的 10mL无水乙醇中，在搅拌下将 的半导体 ，通过在其表面包覆来提高其发光效率。 二者混和后 ，置于冰浴 中，过滤 、洗涤 ，干燥得到巯基苯 近年来 ，核壳结构的复合半导体纳米材料 的研究 并噻唑镉 (Cd(Mer))。在 lOOmL的三颈烧瓶 中加入 引起 了人们极大的兴趣 。通过在核的表面进行修饰增 8mI油胺和 0．2150g巯基苯并噻唑镉 (Cd(Mer)。)，通 强其稳定性同时显著提高核层的荧光量子产率 。比较 氩气 20min后 ，快速加热到 190℃，并在此温度下晶化 成功 的方法是 以宽带隙半导体物质为壳层包覆窄带隙 6h，冷却至室温 ，加入无水乙醇，离心，洗涤，置于真空 半导体微粒为核的半导体纳米微粒。由于两种不同带 烘箱 中6O℃干燥 2h，即得CdS纳米微粒。 隙的化合物具有相近的晶体结构 ，使壳层在核层表面 2．3 ZnO 的包覆 的定 向生长成为可能，并使表面缺陷减少 ，从而提高核 称取一定量 的 CdS纳米 晶体，再称取 5倍量 的 层的荧光量子产率 ，增强光稳定性 ¨】j。 目前 已经研究 CTAB，将这两种物质的混合物放入烧杯