金属Sn水热法制备SnS及性能研究开题报告

全文总字数：1017字

1. 研究目的与意义

本课题拟用金属Sn通过水热法制备SnS，并对所制备的半导体进行结构表征和降解亚甲基蓝进行性能表征，研究工作具有重要的理论意义和实际意义。

2. 国内外研究现状分析

人类面临的三大难题有人口、环境和资源，而在资源中能源又是重中之重。当今社会能源和环境的矛盾日益突出，人类对再生和清洁能源的需求越来越高。薄膜太阳能电池，由于其成本相对硅太阳能电池来得低， 而成为今后太阳能电池的发展方向^[1] 。近年来，正交、晶系的硫化亚锡( sns)作为一种新型的太阳能电池材料，引起了科学家的广泛关注。sns是iv-vi族层状结构的化合物半导体材料，其导电类型通常是p型，受主能级由sn空位提供。当sn富余时，其导电类型将转为n型。sns属于正交晶系，其光学直接禁带宽度为1.32ev，非常接近太阳能电池的最佳禁带宽度1.5ev。sns对可见光的吸收系数很大(a104cm^-1)，其理论光电转换效率高达25%。sns用作太阳能电池的吸收层材料时消耗少，构且成sns的元素s和sn在地球上储量丰富，有很好的环境相sns材料的p-n结的制备对容性。sns是一种高效、廉价、无毒、环保型的新型光电转换材料。因此，基于研制和开发新型环保的太阳能电池有重要的意义。

世界各国的研究人员已经开始利用不同的镀膜方法制备sns 薄膜，例如， nahass^[2]，shama^[3]和tanusevski^[4] 等人直接利用块状结晶的sns材料进行热蒸发，得到sns薄膜，但这种方法不容易获得结晶结构的薄膜，所形成薄膜在基片上的附着力较小，需要通过热处理来提高它的质量。而且sn与s的蒸发速率不一样，这会导致膜的成份有所偏差。

1. 半导体光催化技术的基本概念

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1.sns半导体光催化剂的制备；

2.sns半导体光催化剂的结构表征；

4. 研究创新点

制备纳米材料有很多种方法，大多方法具有工艺条件苛刻、原料毒性大、设备要求复杂以及产物晶型和尺寸难以控制等缺点，而液相法中的水热法由于设备简单、操作简便、产物产率高、结晶良好，在合成纳米材料方面表现出了良好的多样性，从而得到越来越多的应用。

本课题通过水热法，使用金属Sn硫化制备SnS，并研究其性能，探索简单、温和的制备方法以实现对SnS纳米晶的相组成、尺寸和形貌可控合成。此法具有工艺简单，耗能低，无污染，设备投资小，生产成本低，生产效率高等特点，因此有很高的可研究性。