多种形貌CdS纳米晶的水热/溶剂热法制备与表征

摘要

硫化镉(CdS)是一种重要的直接宽带隙Ⅱ-Ⅵ半导体材料,其纳米晶在发光二极管、太阳能电池、传感器、光催化、荧光探针等领域具有重要的潜在应用价值。目前,制备出形貌、尺寸可控的CdS纳米材料是CdS合成的重要目标之一。
　　 1、采用乙二胺为溶剂,溶剂热法一步合成CdS纳米线,并提出了该纳米线的生长机理。通过X射线衍射(XRD)及选区电子衍射(SAED)的分析表明,CdS纳米线是六方纤锌矿结构的晶体,并沿(001)方向取向生长,纳米线形貌均一,分散性良好。
　　 2、采用乙二胺和蒸馏水作为混合溶剂,溶剂热法合成了结构新颖的六方纤锌矿结构的榴莲状CdS微米球,并得出了溶剂中乙二胺与蒸馏水的比例是榴莲状CdS微米球形成的关键因素的重要结论。
　　 3、采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为修饰剂,首次通过水热法制得了具有独特形貌的花状CdS纳米环,并研究讨论了PVP的加入量、Cd∶S摩尔比、反应温度和反应时间等对花状CdS纳米环形貌的影响规律,根据实验结果及理论分析提出了花状CdS纳米环的生长机理。
　　 4、采用聚乙二醇(PEG)作为修饰剂,水热法合成了六方纤锌矿结构的枝状CdS纳米晶,该枝状物包括在一条主干上对称的生长着六列纳米棒阵列的枝状物以及由多个上述枝状物集合生长成的花状结构等,并得出了硫脲和PEG是等级分明、结晶良好的枝状CdS纳米晶形成的关键因素的结论。