BnTi团簇的结构演化和YmSi@Al12团簇的贮氢性能

摘要

本文基于生物矿化制备硫化铅（PbS）基础上，以溶液为媒介结合化学沉积，构建了一中新颖的化学沉积法制备无机功能材料的体系。此种方法实现了常温常压下溶液环境中化学沉积法制备无机材料膜。首先在温和条件下制备In2S3/Cu2S 复合薄膜，进而通过硫化退火处理，获得CuInS2薄膜材料。研究了退火温度对于薄膜形貌、结构性能等方面的影响。结果表明，这一方法不同于以往制备薄膜的方法，降低了设备投资、简化了技术复杂性，为制备价格低廉的CIS 类薄膜材料提供一种有效方法。
　　 具体的工作包括以下两个方面：
　　 1.两步沉积In2S3/Cu2S 复合薄膜及CuInS2薄膜的制备和性能研究
　　 以牛血清蛋白（BSA）生物大分子作为有机模板，引入氨气扩散催化硫代乙酰胺水解，在气液界面上获得了具有良好晶面取向的In2S3、Cu2S 材料。这类材料虽然具有较好的结构特征，但是这类材料厚度太薄，与基底的结合力也较差，很难形成大面积有序的复合薄膜，不利于后续的硫化退火处理。同时我们发现In2S3、Cu2S 很容易在槽子的底部形成均匀致密的薄膜，基于此，我们利用化学沉积方法首先在基底上沉积了均匀致密的In2S3薄膜，再以In2S3薄膜为基底，沉积Cu2S，获得了均匀致密的In2S3/Cu2S 复合薄膜。以该复合薄膜为前躯体，通过硫化退火处理，获得了CuInS2薄膜。并着重考察了退火温度对于薄膜形貌、结构及其光学特性的影响。结果表明：随着退火温度的升高，薄膜逐渐由片状转化为颗粒；薄膜中Cu2S、In2S3 相逐渐消失，薄膜的结晶性逐渐增强，呈现为黄铜矿结构，并且晶粒尺寸逐渐增加；薄膜在可见光区的吸收带越来越宽，薄膜的带隙发生明显改变。
　　 2.一步沉积In2S3/Cu2S 复合薄膜及CuInS2薄膜的制备和表征
　　 第二章中的In2S3/Cu2S 复合薄膜是利用两步沉积的方法制备的，操作相对复杂。因此在第三章中，我们尝试采用一步共沉积的方式制备In2S3/Cu2S 复合薄膜。首先在三水合硝酸铜、硫酸铟和硫代乙酰胺的混合溶液中反应制备了In2S3/Cu2S 复合薄膜，在此基础上进行硫化退火，获得了CuInS2薄膜材料。同样研究了退火温度对于薄膜形貌、结构及光学性质等方面的影响。结果发现，得到CuInS2薄膜归属于黄铜矿结构，随着退火温度的升高，薄膜的结晶性增强，晶粒逐渐变大，可见光区的吸收带逐渐变宽，光学带隙值变小。针对薄膜与基底结合不牢和反应时间过长的问题，我们将反应温度提高至45 o C，在两小时内获得了复合薄膜，经过硫化退火处理之后得到了黄铜矿结构CuInS2薄膜。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 两步沉积In2S3/Cu2S 复合薄膜及CuInS2 薄膜的制备和表征

第三章 一步沉积In2S3/Cu2S 复合薄膜及CuInS2 薄膜的制备和表征

结论与展望

攻读硕士学位期间的科研成果

致谢