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反应温度、保温时间及S/Zn摩尔比对水热法合成ZnS纳米粒子的结构、形貌及光学电学性能的影响

DOI:10.1007/s10854-018-0378-1 期刊:Journal of Materials Science: Materials in Electronics 出版年份:2018 更新时间:2025-09-10 09:29:36
摘要: 采用水热法合成了硫化锌(ZnS)纳米颗粒。系统研究了反应温度(90-180°C)、保温时间(6-15小时)及硫锌摩尔比(1:2至2.5:1)对ZnS纳米颗粒结构、形貌、光学及电学性能的影响。结果表明:反应条件对物相结构无影响,所有样品均属立方闪锌矿结构ZnS。但根据LaMer理论和两阶段生长动力学,反应温度对晶体生长、光学及电学性能影响显著——当温度从90°C升至180°C时,晶粒尺寸从7.0nm增大至9.7nm,平均粒径从21nm减小至14nm;发射峰红移至460nm(原445nm)且发光强度提升4.4倍;介电常数和介电损耗分别从4.86降至4.71、2.86×10?降至2.70×10?。保温时间对晶体生长及光电性能影响较弱。通过调节硫锌摩尔比可控制发射带范围与强度:当硫锌比≤1:1时,发射带集中于~450nm(400-600nm范围);当硫锌比>1:1时,发射带转移至~540nm(400-700nm范围)。
作者: Xiaoli Zhou,Qinghua Yang,Huanping Wang,Feifei Huang,Junjie Zhang,Shiqing Xu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究反应温度、保温时间和硫锌摩尔比对水热法合成的硫化锌纳米粒子的结构、形貌、光学及电学性能的影响。

该研究系统考察了反应温度、保温时间和硫锌摩尔比对硫化锌纳米颗粒的影响。结果表明,虽然这些参数不影响物相结构,但显著影响晶粒尺寸、颗粒尺寸以及光学和电学性能。这些发现为针对特定应用调控硫化锌纳米颗粒的性能提供了重要依据。

本研究仅限于水热合成方法以及反应温度、保温时间和S/Zn摩尔比的特定范围。研究结果可能不直接适用于其他合成方法或条件。

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