【摘 要】
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ZnS是一种红外透过性能优异的材料,已经广泛应用于热成像系统、红外探测器和传感器的窗口.最近研究发现通过掺杂改性如引入Mn2+,Eu3+和Cu2+等离子能够显著改善ZnS的结构
【机 构】
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北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京市朝阳区北三环东路15号,100029
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ZnS是一种红外透过性能优异的材料,已经广泛应用于热成像系统、红外探测器和传感器的窗口.最近研究发现通过掺杂改性如引入Mn2+,Eu3+和Cu2+等离子能够显著改善ZnS的结构性能和光电性能[1,2].本文以硝酸盐和硫化钠为原料,采用成核/晶化隔离法制备了不同Cu2+掺杂的粒子尺寸小且分布窄的硫化锌(ZnS∶Cu)纳米颗粒.采用XRD、TEM、SEM和IR等表征手段详细研究了Cu2+掺杂量对晶体颗粒大小、高温晶相稳定性以及红外透过性能的影响.研究结果表明,所制备的样品均为立方相的ZnS∶Cu,而且Cu2+能有效调控ZnS颗粒的尺寸大小、抑制高温条件下的晶型转变和提高红外透过性能.例如,当Cu2+的掺杂浓度为0.5 ％时,所制备的样品在800～1000 oC焙烧后依然保持立方相,焙烧前后红外透过率均大于90％,远大于红外透过材料的工业要求值(69％).
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