含锌半导体纳米复合体系的制备与发光性能研究

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本文研究了含锌半导体纳米复合体系的制备,采用x-射线衍射、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、热重分析、透射电镜等手段对材料进行表征,研究了材料的发光性能。   分别以十二硫醇和聚乙烯醇(PVA)作表面修饰剂和稳定剂制备了粒径分布较窄、分散均匀、性能稳定的ZnS及ZnS:Mn2+纳米粒子,研究了反应物的摩尔比、修饰剂用量、掺杂比例、陈化时间等反应条件对纳米粒子的形貌及发光性能的影响。紫外-可见吸收光谱表明ZnS纳米粒子呈现出量子尺寸效应,且通过调整反应条件可以控制ZnS纳米粒子的粒径。荧光光谱研究表明:随着修饰剂和Mn2+掺杂量的增加,ZnS纳米粒子的荧光发射峰逐渐蓝移且强度逐渐增强;随着ZnS粒径的减小,出现了激子发射峰且其强度逐渐增强。   以曲拉通X-100为表面活性剂在反胶束体系中制备了ZnS及ZnS:Mn2+纳米粒子,并通过在500℃下焙烧ZnS纳米粒子,成功制备了粒径更小的ZnO纳米粒子。产物ZnS为平均粒径约33nm的球形粒子,属于立方晶系。ZnS纳米粒子平均粒径取决于水核比,水核比越小,粒子尺寸越小。粒子的紫外-可见光谱和荧光光谱均发生了较大的蓝移。所制得的ZnO为粒径约12nm的球形颗粒,属于六方晶系。研究了焙烧反应的影响因素,提出了可能的反应机理。   用反胶束法得到的ZnS制备了ZnS纳米粒子/液晶复合体系,研究了复合体系的发光特性和液晶性能。
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