銅摻雜二硫化錫納米片(Cu/SnS2)的實(shí)驗(yàn)研究

金屬硫化物在光學(xué)、電子和超導(dǎo)體方面有很廣泛的應(yīng)用。二硫化錫(SnS具有半導(dǎo)體特性,它的結(jié)構(gòu)在二維和三維晶體之間,展示了強(qiáng)的各向異性和**的光學(xué)特性。同時(shí)SnS2是CdI2結(jié)構(gòu),寬帶能隙大約為2.35eV,可用作太陽(yáng)能電池材料,也可應(yīng)用于全息記錄系統(tǒng)和電轉(zhuǎn)換系統(tǒng),最近又有人把它作為鋰離子電池的陽(yáng)極材料。此外我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)Zn摻雜可明顯降低SnS2薄膜的電阻率

 在本實(shí)驗(yàn)中,我們利用水熱法合成了系列Cu摻雜的SnS2樣品,對(duì)其形貌、結(jié)構(gòu)及磁特性進(jìn)行了研究。Cu是一種非磁性元素,利用其摻雜可以在非磁性半導(dǎo)體SnS2中獲得本征的室溫鐵磁性,這將會(huì)為理解稀磁半導(dǎo)體磁性來(lái)源以及實(shí)現(xiàn)對(duì)其鐵磁性的控制產(chǎn)生極具指導(dǎo)性的意義。

〖制備〗

將1-xmolSnCl4·5H2O(x=0,0.01,0.025,0.05,0.07,0.10)、4mol硫代乙酰胺(TAA)及xmolCuCl2·2H2O在室溫條件下加入到30ml去離子水中,攪拌大約30分鐘,等混合均勻后再加入NaOH將溶液pH調(diào)至6.5,攪拌40min。將溶液轉(zhuǎn)至50mL的聚四氟乙烯容器中,放入高壓反應(yīng)釜中密封,放入烘箱中在200℃反應(yīng)24h后,等待反應(yīng)釜自然冷卻至室溫。將自然冷卻后的溶液轉(zhuǎn)入燒杯用去離子水反復(fù)沉淀、洗滌,至上層溶液清澈時(shí),再放入

烘箱中,在70℃下干燥12h,再自然冷卻至室溫,收集樣品。根據(jù)加入二水氯化銅的量不同,得到Sn1-xCuxS2(x=0,0.01,0.025,0.05,0.07,0.10)納米片。

〖檢測(cè)〗

采用X射線(xiàn)衍射儀(XRD,X'PertPROPHILIPSwithCuKαradiation)對(duì)粉末樣品進(jìn)行物相分析,利用高分辨透射電鏡(HRTEM,TecnaiTMG2F30,FEI,USA)觀(guān)察樣品的形貌,利用X射線(xiàn)光電子能譜(XPS,VGESCALAB210)分析樣品內(nèi)元素及化合價(jià)態(tài),利用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)對(duì)樣品的磁特性進(jìn)行了表征。

〖結(jié)果與討論〗

1.XRD結(jié)果及分析

圖1所示為Cu摻雜SnS2納米片的XRD衍射圖譜,可以看到所有樣品的衍射峰都對(duì)應(yīng)于2H-型六角的SnS2(a=b=3.645?,c=5.901?,JCPDS89-2358)結(jié)構(gòu)。當(dāng)Cu摻雜量為10%時(shí),在XRD的測(cè)試精度內(nèi)沒(méi)有觀(guān)察到其他的雜相出現(xiàn),且Cu摻雜后樣品具有明顯的(001)取向。從圖1b所示的(001)衍射峰的放大圖可以看到,隨著Cu摻雜量的增加,衍射峰逐漸向低角度偏移,這是由于Cu離子半徑大于Sn離子半徑而引起的（Sn4+~0.69?,Cu2+~0.73

?）,此結(jié)果進(jìn)一步表明樣品中的Cu離子摻雜到了SnS2的晶格中代替了Sn離子的位置。

2.TEM結(jié)果及分析

我們利用透射電鏡觀(guān)察了樣品的形貌,結(jié)果顯示所有的樣品都呈現(xiàn)出六角片狀結(jié)構(gòu)。圖2a給出了樣品Sn0.075Cu0.025S2的TEM結(jié)果。從(b),(c)及(d)所示的HRTEM結(jié)果可以看到。樣品呈多晶結(jié)構(gòu),在(d)圖所取得范圍內(nèi)樣品沿著(101)取向生長(zhǎng)。

3.XPS結(jié)果及分析

利用XPS對(duì)樣品的化學(xué)組分進(jìn)行了分析,結(jié)果表明所有的樣品都只是含有Sn、S、Cu這三種元素(純的SnS2中無(wú)Cu元素),其中C和O元素來(lái)在于測(cè)試時(shí)樣品表面吸附的一些H2O及CO2。圖3a給出了樣品Sn0.075Cu0.025S2的XPS全譜圖,結(jié)果顯示在XPS的測(cè)試精度內(nèi)沒(méi)有觀(guān)察到其他雜質(zhì)元素出現(xiàn)。另外,從元素的高分辨XPS譜圖結(jié)果可以得到：Sn3d3/2和Sn3d5/2的結(jié)合能分別為495.0和486.6eV,表明樣品中的Sn元素呈+4價(jià);而S2p1/2和

S2p3/2的結(jié)合能分別位于161.6和160.6eV,表明其在樣品中為-2價(jià)。Cu元素的結(jié)合能位置**衛(wèi)星峰的出現(xiàn)表明Cu離子以+2價(jià)摻雜到了SnS2的晶格中。

西安pg電子官方生物科技有限公司將從零維/一維/二維/三維四個(gè)分類(lèi)來(lái)提供幾十個(gè)產(chǎn)品分類(lèi)和幾千種納米材料產(chǎn)品，材料的材質(zhì)包含金屬納米材料和非金屬納米材料以及他們的氧化物或碳化物及復(fù)合定制材料等等，產(chǎn)品粒徑從5納米-2000納米均可選擇。

產(chǎn)品目錄：

稀土摻雜硼酸釔二維納米材料

稀土Ce3+對(duì)BN納米片結(jié)構(gòu)的摻雜

磷烯/六角氮化硼(P/h-BN)異質(zhì)結(jié)

鎢酸鉍修飾氮化硼納米片(Bi2O12W3/BN)

鎢(w)摻雜改性多孔石墨相氮化碳(g-c3n4)

石墨相氮化碳(g-C3N4)固載磷鎢酸(PTA)催化劑

烷基功能化氮化硼(BN)

透明質(zhì)酸修飾氮化硼納米片(HA-hBN)

聚多巴胺修飾氮化硼納米片

銅—氮化硼復(fù)合材料Cu/BN

體相氮化碳(B-CN)和介孔石墨相氮化碳(mpg-CN)

陶瓷結(jié)合立方氮化硼(CBN)

碳納米管/氮化硼復(fù)合材料(CNT/CBN)

碳化硅改性多壁碳納米管(SiC/MWCNT)

碳化硅-氮化硼(SiC/CBN)陶瓷復(fù)合材料

碳摻雜石墨相氮化碳(g-C3N4)納米片

碳材料/g-C3N4異質(zhì)結(jié)

碳/碳纖維-硅硼碳氮陶瓷復(fù)合材料

碳/碳-碳化硅-氮化硼復(fù)合摩擦材料

碳/氮化硼復(fù)合材料

鈦酸酯偶聯(lián)劑改性六方氮化硼(h-BN)

鈦酸鈷/石墨氮化碳復(fù)合材料(CoTiO3/g-C3N4)

羧基修飾六方氮化硼(hBN-COOH)

羧基修飾改性氮化硼(hBN-COOH)

羧基聚乙二醇包裹六方氮化硼(hBN-PEG-COOH)

羧基聚乙二醇包裹氮化硼納米材料hBN-PEG-COOH

羧基功能化g-C3N4氮化碳納米片

水溶性六方氮化硼納米片

雙馬來(lái)酰亞胺-三嗪樹(shù)脂(BT)改性氮化硼(BNOC)

雙金屬負(fù)載材料

石墨相氮化碳納米管CN-NTs

石墨相氮化碳/石墨烯(g-C3N4/rGO)復(fù)合光催化劑

石墨相氮化碳(g-C3N4)與Bi系化合物復(fù)合材料

石墨相氮化碳(g-C3N4)和鈦酸鉍復(fù)合材料

凹凸棒土基/石墨相氮化碳基雜化材料

石墨相氮化碳(g-C3N4)和凹凸棒土(凹土,ATP)雜化材料

氮摻雜碳包覆氮化釩一維復(fù)合材料(VN@C)

氮化釩(VN)薄膜

鈷摻雜氮化釩(Co-VN)納米球

立方相VN粉體

氮化釩/石墨烯納米復(fù)合材料(VN/GO)

氧化物歧化酶修飾氮化釩

透明質(zhì)酸酶修飾氮化釩

阿隆-氮化釩(AlON-VN)耐火材料

花狀氮化釩(VN)

氧化釩(V2O5)制備了氮化釩(VN)納米材料

氮化釩/氮化鉻(VN/CrN)復(fù)合粉末

氮化釩/多孔蠶繭碳復(fù)合電極材料

聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為軟模板制備的氮化釩-碳(VN-C)材料

聚苯胺/氮化鉻(PANI/CrN)納米復(fù)合材料

氮化釩/碳電極材料

阿隆-氮化釩(AlON-VN)復(fù)相陶瓷材料

碳纖維增強(qiáng)碳化硅(Cf/SiC)復(fù)合材料

鋁基碳化硅增強(qiáng)材料(A1/SiC)

脂質(zhì)體包裹六方氮化硼納米片(hBN)

介孔石墨相氮化碳負(fù)載鈷(Co/mpg-C3N4)

原子摻雜六方氮化硼

原位修飾Ni2P納米晶催化劑提高g-C3N4催化劑

銀/石墨相氮化碳復(fù)合材料(Ag/g-C3N4)

釔硅氧氮-氮化硼陶瓷基復(fù)合材料(Y4Si2O7N2-BN)

乙酰丙酮氧釩絡(luò)合納米薄片石墨化氮化碳(VO@g-C3N4-T)

石墨相氮化碳/二硫化鉬(g-C3N4/MoS2)納米復(fù)合材料

一維氮化硼納米管BNNTs

葉酸修飾六方氮化硼(HBN-FA)

葉酸修飾石墨相氮化碳(g-C3N4)納米片

葉酸聚乙二醇包裹六方氮化硼(hBN-PEG-FA)

氧化鋁包覆六方氮化硼復(fù)合粉末

氧化鋯/石墨相氮化碳復(fù)合材料（ZrO2/g-C3N4）

亞穩(wěn)態(tài)立方相氮化硼e-BN納米多晶

形貌改善，金屬/非金屬摻雜，以及異質(zhì)結(jié)構(gòu)建

酰基修飾六方氮化硼

纖鋅礦結(jié)構(gòu)的氮化硼（w-BN）

稀土硅酸鹽改性氮化硼基復(fù)合材料

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