仿生硫化锌材料的合成与表征开题报告

研究的背景：

硫化锌材料的研究从1868年法国化学家Sidot发现至今已有130多年的历史，在20世纪20年代到40年代对硫化锌材料的研究一直受到人们的关注。硫化锌为白色至灰白或浅黄色粉末。见光色变深。在干燥空气中稳定，久置湿空气中或含有水分时，渐氧化为硫酸锌。溶于稀无机酸，可溶于碱，不溶于水。相对密度3.98(α型)，(d25)4.102(β型)。有刺激性。ZnS属于直接带隙，带宽约为3.74eV，高于ZnO（3.37eV），和GaN（3.39eV）因此，它可以发射出330nm的比GaN的蓝光和ZnO的近紫外光更短波长的光，将在光电集成和探测中有着重要应用。

ZnS是一种非常重要且应用广泛的半导体材料，主要应用于电子工业、国防军工、化学化工等诸多领域。作为纳米化的半导体材料，ZnS不仅具有宽频带强吸收现象和“蓝移”现象，还能产生光学非线性响应，并增强纳米粒子的氧化还原能力，具有更优异的光电催化活性，在发光材料、非线性光学材料、光催化材料等方面也应用广泛。

纳米材料具有独特的表面效应，量子限域效应以及宏观量子隧道效应等，这一系列效应导致了其在电学、光学、磁学、力学、催化等领域的呈现出许多优异的内容。因此，纳米材料以及技术已经成为国际社会研究的热点，而硫化锌又有其独特的带宽吸收吸收现象具有更好的光电催化活性。而硫化锌在上述性质上的应用强烈依赖于其其尺寸和形状，因此，控制硫化锌的粒径就显得尤为重要。

ZnS3.7eV左右的宽带隙，使得其本征发射在330nm左右。38me V的激子束缚能使得其在室温下，就可以产生大量的激子发射，而且其发光效率较高，因此它的光致发光（PL）效应较好。对ZnS微纳米材料光学性能的研究已很广泛。ZnS的发光性质比较复杂，一般有三个发光——335nm的近带边近紫外光、S空位电子与价带空穴复合的蓝光以及S空位电子与S填隙空穴复合产生的绿光，但一般情况下很难得到近带边发光，420—450nm的蓝光发射也一直存在争议，可能来源于硫空位，也可能来源于锌的间隙原子，而500—550nm的绿光通常是由于Au的非故意掺杂和表面态的作用引起的。

由于低维纳米结构可以使体材料的发光得到改变，因此我们期待可以获得较强的激光和紫外光，而且目前对于其制备方法和发光机理的研究，也是半导体发光领域中的一个研究热点。

ZnS纳米材料，因为其特殊的结构及大的比表面积，常表现出独特的物理特性，性能比其体相材料要好，所以受到了极大关注。迄今为止，制备ZnS纳米结构的方法有许多种，他们具体有水热法，CVD法，电化学沉积法、多空氧化铝模板法等。

研究的目的和意义：

主要目的是通过生物模板的方法制备ZnS纳米颗粒，其中模板使用的是竹叶，取得是春天发芽时的竹枝尖端的竹叶，硫化锌的制备方法主要是利用水热法制备，通过高压反应釜反应，在经过管式炉煅烧生成ZnS。

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