高度取向的CuInS2和 CuInSe2纳米线/管阵列具有比相应无序纳米材料更加优异的性能, 有可能大大提高其光电转换效率。借助多孔氧化铝等硬模板,在溶液相中温和条件下合成制备CuInS2、 CuInSe2 纳米线/管有序阵列结构,并对其进行尺寸、成分、结构和形状控制,明确晶体生长机理, 建立对CuInS2、 CuInSe2 纳米线/管有序阵列体系形貌和尺度以及性能可调控的新方法和技术,进而研究产物的微结构并优化其光电转化功能性质。确立此实验技术低费用、高可靠性和重复性。
溶液体系中,低温温和条件下,以多孔氧化铝为模板,用Schlenk系统充分地润湿模板,超声以赶走气泡,成功制备了多种CuInS2和CuInSe2一维纳米有序阵列结构,并对它们的形成机理进行了研究:以乙二胺为溶剂,密闭体系成功制备了CuInSe2 和CuInS2纳米线阵列,研究表明所提供的制备方法具有一定的通用性和可控性,在合适条件下可以制得多元硫族化合物不同尺寸的有序纳米结构材料;回流加热条件下,可控分别合成了CuInS2纳米管阵列和纳米线阵列,研究发现油胺的用量对产物的形貌影响很大。研究发现,油胺在反应中作为盖帽配体,可避免产物分子空间结构的进一步生长。因此油胺的用量可以改变晶体生长速度,从而影响产物形貌;合适溶液条件制备了含有螺旋状CuInSe2纳米线的阵列,通过研究前驱物进入模板孔隙后的自身反应以及与模板管壁的作用,并对螺旋纳米线深入结构分析,认为此种特殊形貌的生长可由螺旋位错理论给予合理的解释。对所制备材料的光吸收性质研究表明,它们都在整个可见光区具有很好的吸收特性。对所值制备样品的光电性质进行了研究,发现在可见光照射下CuInS2和CuInSe2纳米线都有比较明显的光电响应,表明这些样品在光电器件领域有很好的潜在应用价值。
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数据更新时间:2023-05-31
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