硫化亞銅納米材料的制備、表征及性質研究.pdf

1、銅的氧族化合物由于有許多特殊的光電性質，是一類重要的新型無機功能材料，成為近年來的研究熱點。目前已有很多報到關于有效合成各種形貌CuO,Cu2O，如納米顆粒，納米棒，納米片，納米管狀等等。但對于同屬于銅的氧族化合物的Cu2S的合成和性質研究卻較少，Cu2S是一種p型半導體，禁帶寬度約1.2 eV，它已在太陽能電池、顯示器的薄膜晶體管、光電子切片、生物傳感器等方面有所應用，因此它是一種有潛力的半導體材料。 本文采用高溫醇熱法以一水

2、合醋酸銅(Cu(CH3COO)2-H20)和硫代乙酰胺(TAA)為原料，以二甘醇(DEG)為溶劑和還原劑合成了形貌可控制的Cu2S納米結構，應用X-射線衍射(XRD)、X-射線原子吸收光譜(XPS)、掃描電子顯微鏡(SEM)、高倍透射電子顯微鏡(HRTEM)、比表面分析(BET)等測試手段分別對所得材料的結構形貌進行表征分析；并通過紫外．可見吸收光譜(UV-Vis)、熒光光譜(PL)測試對納米結構的光學性質進行了表征分析。對所合成材料的

3、生長機理以及其發(fā)光原理進行了分析討論，給出了一些合理的解釋并得到了一些有意義的結論。 實驗結果表明，在不同反應條件下，可以控制合成不同形貌的Cu2S納米材料，如陣列狀、納米花狀、納米顆粒狀、納米管狀等。紫外．可見吸收光譜(UV-Vis)顯示該類材料吸收發(fā)生了藍移，計算得到的禁帶寬度值增大。納米花狀Cu2S BET結果顯示其平均孔徑為35nm左右，是一種良好的介孔材料。通過熒光光譜分析研究了其發(fā)光性能，在250nm的長波紫外激發(fā)下

4、其發(fā)射范圍在．530-560nm的黃綠光，并且，峰的范圍和強度取決于材料的形貌。另外，由于花狀Cu2S的特殊形貌，對有機染料活性艷紅(X-3B)有較高的光催化活性，在100min內降解活性艷紅的效率高達50.1％。 另外，采用該法還合成了一系列的復合材料(Cu2S-TiO2、Cu2S-CNTs、Cu2S-CdS)，并且對它們的光催化性質作了初步的研究，發(fā)現(xiàn)它們分別表現(xiàn)出不同程度的光催化活性，其中Cu2S-CdS復合材料活性最高，