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摘要：本文以氯化亚铜，水合硝酸镓和硫代乙酰胺为原料，采用简单的一步水热法合成纤锌矿CuGaS2纳米材料。并对得到的产物进行X射线衍射，透射电子显微镜，X射线光电子能谱，拉曼光谱和紫外光谱等一系列表征。结果表明产物为纳米片和纳米棒的团聚体，且具有较好的结晶性。此外对产物的荧光性能进行了分析及研究，以550 nm为激发波长，纤锌矿CuGaS2在832 nm处出现了很强的发射峰，且半峰宽约为20 nm。为进一步研究反应参数对产物荧光性能的影响，我们做了一系列的条件实验，结果表明，在一定的反应时间内（12 h）,延长反应时间可以提高产物的荧光性能，若继续增加反应时间，产物的荧光性能呈现下降趋势；而产物的荧光性能随着反应温度的升高而呈现出单调递增趋势。此外，我们发现，产物的荧光性能与水热反应的温度和时间有关，随着反应温度的提高和反应时间的延长，产物的荧光性能提高。此外，我们也对CuGaS2纳米材料的形成机理进行了简要的探讨。21865
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毕业论文关键词：CuGaS2，水热法，反应条件，荧光性质
Abstract： Wurtzite CuGaS2 was successfully synthetized in a facile one-pot hydrothermal process using CuCl, Ga(NO3)3 and thioacetamide as reagents. The as-prepared product was characterized with X-ray diffraction, transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Raman spectroscopy and UV-vis spectroscopy. The results indicate that the as-prepared sample is an aggregation of wurtzite CuGaS2 nanosheets and nanorods, and possess high crystallinity. This CuGaS2 hierarchical nanostructure can exhibit a strong emission at 832 nm with full width at half maximum of approximate 20 nm. In order to study the effects of reaction parameters on the fluorescence properties of product, the condition experiments were also conducted. The results show that, within 12 h, prolong reaction time will take an positive effect on the fluorescence properties of the product and with continued increasing the reaction time, the fluorescence properties of the product decreased. However, with the increasing of reaction temperature and reaction time, the fluorescence properties of the product show a monotonically increasing. Moreover, the formation mechanism of CuGaS2 nanomaterials was also briefly discussed.
Key word：CuGaS2，hydrothermal，reaction conditions, fluorescence properties
目 录
1 前言. 4
1.1 背景 4
1.2 I-III-VI2族化合物.. 5
1.3 CuGaS2. 6
1.3.1 CuGaS2性质. 6
1.3.2 CuGaS2应用. 7
1.4 制备方法. 7
1.4.1 电沉积法 8
1.4.2 固态反应法.. 8
1.4.3 水热法. 9
1.4.4 溶剂热合成 10
1.4.5 化学气相法 11
2 实验部分 12
2.1 试剂与仪器. 12
2.1.1 试剂 12
2.1.2 仪器 12
2.2 CuGaS2的合成.. 12
2.2.1 制备CuGaS2的一般过程.. 12
2.2.2 控制不同反应时间、温度制备CuGaS2 13
3 结果与讨论.. 13
3.1 结果与表征.. . 13
3.1.1 X射线衍射 13
3.1.2 TEM .. 13
3.1.3 X射线光电子能谱分析.. 15
3.1.4 拉曼光谱. 15
3.1.5 紫外光谱. 16
3.2 反应参数对CuGaS2荧光性质的影响. 17
3.2.1 温度的影响 .. 17
3.2.2 反应时间的影响 .. 19
4 结论.. 21