模板調(diào)控下水熱法制備銅的硫化物.pdf

1、在控制顆粒的大小、形貌和粒度分布方面，模板法具有獨特優(yōu)勢而成為制備納米材料的重要途徑。軟模板更是因其為膠體體系所組成的有序的聚集體，可以提供動態(tài)平衡的空腔，孔道的大小和形狀可以隨實驗條件的不同而變化，而成為材料制備的先進技術(shù)。銅的硫化物是一種潛在的半導體應用材料，具有獨特的物理化學性質(zhì)如多種非計量比化學組成，多樣的納米晶體形貌和結(jié)構(gòu)，復雜的價態(tài)等，以及其在光電裝置領(lǐng)域和半導體領(lǐng)域的潛在應用，近來成為人們的研究熱點。 本論文主要以

2、β—環(huán)糊精及其與表面活性劑形成的復合物為模板水熱溶劑熱法制備銅的硫化物?？疾槟０鍧舛龋磻獪囟?，以及銅鹽，溶劑等條件對產(chǎn)物的影響。在實驗的基礎(chǔ)上進一步研究了反應機理。通過x—射線衍射(XRD)，掃描電鏡(SEM)，傅立葉紅外吸收光譜儀(FTIR)等表征結(jié)果，得到以下結(jié)論： 1.純水溶劑時制得樣品的形貌為線狀和球狀形貌。加入β—環(huán)糊精模板后不改變物相，但對晶體的形貌有調(diào)節(jié)，通過對不同濃度的環(huán)糊精及不同反應時間對產(chǎn)物的影響的研究，認

3、為環(huán)糊精濃度可以加快晶核生成并加快晶體生長。本試驗條件下環(huán)糊精濃度為0.02mmol/L時可以更好的調(diào)節(jié)晶體生長，所得樣品為粒徑大且均勻的球體。 2.升高溫度有利于晶體成核并加快晶體生長速度，從而更好地調(diào)節(jié)晶體生長。由X射線衍射結(jié)果看到溫度愈高樣品的衍射峰愈尖銳，說明相對高溫下晶體生成情況比較好。在180℃時樣品的球體顆粒大并且均勻分散，晶體質(zhì)量高。 3.在β—環(huán)糊精和十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)單獨為模板時，生成的樣品

4、晶體構(gòu)型為Cu1.8S，β—環(huán)糊精與十二烷基苯磺酸鈉形成的包合物模板不改變樣品的物相。β—環(huán)糊精與十二烷基苯磺酸鈉物質(zhì)量比為1：1的復合模板調(diào)節(jié)下樣品為球體，線狀和無定形顆粒形貌，包合物既具有β—環(huán)糊精的性能又具有十二烷基苯磺酸鈉的性能；β—環(huán)糊精和十二烷基苯磺酸鈉物質(zhì)量比為1：2時包合物調(diào)節(jié)下，生成均勻分散的球形顆粒；物質(zhì)量比1：4時樣品時有大量游離的十二烷基苯磺酸鈉，在包合物的作用下形成球體顆粒，而游離的十二烷基苯磺酸鈉導致樣品大量

5、無定形顆粒的出現(xiàn)。聚丙烯酰胺(PAM)模板及β-CD與聚丙烯酰胺復合模板也不改變晶體物相，聚丙烯酰胺作模板低濃度時形成帶狀形貌和無定形顆粒，高濃度下由于絮凝性質(zhì)，與銅離子形成絮凝膠，阻滯反應，生成大量無定形小顆粒及塊狀團聚。 4.銅源對產(chǎn)物的物相和形貌起關(guān)鍵作用。溶劑的改變也對樣品的物相和形貌有影響，以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑時得到均勻的球體形貌。在N,N-二甲基甲酰胺溶劑中，聚丙烯酰胺模板濃度的改變既可以影響樣品的