光吸收材料磷化铟及磷酸盐的合成

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InP为直接带隙型半导体材料,是生产光通讯中激光二极管(LD)、发光二极管(LED)和光探测器的关键材料。InP的禁带宽度在1.4 eV,可以制成高转换效率的太阳能电池,同时在可见光催化方面有重要的应用。近几年,纳米半导体晶体可以通过改变其形貌和尺寸来控制禁带宽度的大小,所以纳米半导体的可控合成已成为了材料化学领域关注的焦点。本文重点探讨了磷化物的合成及稀土Yb与InP掺杂下三元化合物的合成与性能的探究。初步探讨了以金纳米棒为模板,金负载Ag3PO4纳米粒子的合成。  1、以醋酸铟(In(Ac)3)为铟前体,以十八烯(ODE)为溶剂,三(三甲基硅烷基)膦(P(TMS)3)为磷前体,在十六酸存在的条件下,保持300℃恒温15 min,采用热注入法,快速合成量子点InP。十八烯(ODE)作为在合成的非配位溶剂。具有不同链长的脂肪酸,如十六酸,在ODE溶剂为配体。经过透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对产物的形貌、结构、相组分进行分析,表明产物是具有闪锌矿结构的InP纳米粒子,粒径为6.28 nm。  原合成InP的基础上,在铟前体制备时,加入了表面活性剂1 mL三正辛基膦(TOP),合成了具有超晶格自主装的InP纳米粒子,粒径约为2.75 nm,增大P(TMS)3得到了In纳米棒,In纳米棒的长度约为28.4 nm,直径(厚度)约为6.2 nm,长径比约为4.6,排列整齐,分散性高。实验通过紫外—可见吸收光谱(UV-Vis)、光致发光发射光谱(PL)对其进行光学性能研究。  2、稀土元素Yb掺杂InP量子点,按照原量子点InP的合成方法,仍采用在300℃恒温15 min条件下,直接热注入得到稀土Yb掺杂的InP量子点,合成了粒径直径约为6.37 nm,长度14.85 nm,长径比2.33,稀土元素Yb影响了磷化铟纳米粒子的的纵向生长,超过原InP纳米粒子的直径6.28 nm,并对其进行了光致发光发射光谱研究光学性能。  3、用不同于以往的晶种生长液的方法合成金纳米棒晶种,采用双表面活性剂CTAB-NaOA生长液,促进了金纳米棒的纵向生长,选择出长径比约为4.2的晶种,等离子共振峰明显红移。采用了以银氨溶液为银前体,磷酸氢二钠为磷前体,采用模板法,合成以金纳米棒为模板的,负载型Ag3PO4光催化纳米材料。经过扫描电子显微镜(SEM)和粉末X射线衍射(XRD)对其形貌、结构和组分进行表征。
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