基于Ag2S纳米晶催化法设计能带可调的多元金属硫化物纳米线

基本信息
批准号:51602090
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:蔡婧
学科分类:
依托单位:合肥工业大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:陈文娟,刘丽华,韩国涛,桂和仁,邵振振
关键词:
多元金属硫化物纳米线可控制备纳米晶催化法能带调控
结项摘要

Due to the unique optical properties, metal sulfide nanowires have promising applications in light emitting diodes, lasers and so on. The bandgap engineering of sulfide nanowires is the key to precisely modulating the optical properties. The applicant had modified the superionic conductor (Ag2S nanocrystal)-mediated solution-solid-solid growth route during her study for PhD, and prepared the ternary ZnxCd1-xS nanorods over a wide composition range, hence tuned the bandgaps and optical properties. On this basis, the project will adopt this growth route to synthesize various multi-metal sulfide nanowires such as ZnxMn1-xS, ZnxPb1-xS and ZnxCu1-xS with controlled diameter, length, composition and interface structure. The morphology and structure evolution of the nanowires during the growth process could be investigated by the X-ray diffractometer, the high resolution transmission electron microscope and etc. Meanwhile, the variation of the bandgaps and optical properties of the nanowires could be studied by the UV-visible-near infrared light spectrophotometer, the fluorescent spectrophotometer and etc. This project aims to obtain the regulation for preparation of bandgap-tunable multi-metal sulfide nanowires, as well as reveal the structure-activity relationship between the structures and optical properties of the nanowires, and promote the progress in the bandgap engineering of sulfide nanomaterials.

金属硫化物纳米线因其独特的光学性能,在发光二极管、激光器等领域有广阔的应用前景,其能带调控是精确调控其光学性能的关键。申请人在攻读博士学位期间,通过改进超离子导体Ag2S纳米晶介导的溶液-固-固生长方法,实现了ZnxCd1-xS纳米棒全组分范围的调变,从而调控了其能带结构和光学性能。在此基础上,本项目拟将该方法拓展应用于制备ZnxMn1-xS、ZnxPb1-xS、ZnxCu1-xS等多元金属硫化物纳米线,实现对纳米线直径、长度、组成和异质结界面的调控。采用X射线衍射仪、高分辨透射电镜等分析仪器研究纳米线生长过程中的形貌和结构演变规律;同时采用紫外-可见-近红外吸收光谱仪、荧光光谱仪等光学性能测试仪器研究纳米线的能带结构和光学性能变化规律。本项研究旨在掌握能带可调的多元金属硫化物纳米线的制备规律,揭示多元金属硫化物纳米线结构和其光学性能之间的构效关系,促进硫化物纳米材料能带调控的系统化进程。

项目摘要

金属硫化物纳米线因其独特的光学性能,在发光二极管、激光器等领域有广阔的应用前景,其能带调控是精确调控其光学性能的关键。本项目基于Ag2S纳米晶催化的溶液-固-固路线,成功制备了一系列金属硫化物纳米线,如介稳态的γ-MnS纳米线、三元Zn1-xMnxS纳米线、Co1-xS纳米线和具有量子尺寸效应的ZnS纳米线等;进一步成功调变了纳米线的直径、长度、组成等参数,从而有效调控了材料的能带结构。采用X射线衍射仪、高分辨透射电镜等分析仪器研究了纳米线生长过程中的结构和形貌演变规律;同时采用紫外-可见吸收光谱仪、荧光光谱仪等光学性能测试仪器研究了纳米线的能带结构和光学性能变化规律。本项研究揭示了一系列金属硫化物纳米线的生长规律,明确了纳米线结构和其光学性能之间的构效关系,促进硫化物纳米材料能带调控的系统化进程。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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