掺杂对CdS结构及性质的影响(5)

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纳米粒子是指粒径在l～100nm范围之间的粒子。纳米粒子由于其超小的结构单元、较高的比表面积等因素而表现出独特的力学、光学、电磁学以及催化性能，因此近年来受到广泛的关注。这些特殊的性能取决于纳米粒子以下基本结构特点；I.超细粒子及粒径分布；Ⅱ.化学组成；Ⅲ.界面的存在，特别是晶粒间界、多相界面或表面；Ⅳ.各组分问的相互作用。上述基本结构特点很大程度上确定了纳米材料独特的基本性能。

CdS作为本征n型半导体材料，其优越的光催化性能近些年来引起广泛的关注，在场致发光器件、光敏电阻、光电池、红外窗口激光调节器等方面有广泛的应用和大量的研究报道。近年来，CdS由于具有光催化性能被越来越多的国内外学者研究探索。由于CdS本身具有可见光响应和带隙能小等优点，越来越多成为研究的热点。而CdS半导体材料本身具有的优越性能与其制备方法和制备条件之间存在密切的联系，所以，找出适当的制备方法和最佳制备条件是进一步研究CdS半导体材料光催化性能的基础。

1．4．2 CdS制备

1．4．2．1 CdS制备方法分类

1)沉淀法

沉淀法合成又包括直接沉淀法、均匀沉淀法、络合沉淀法等。

直接沉淀法：仅用沉淀操作从溶液中制备粒子的方法。缺点是沉淀剂加入时可能会发生局部浓度过高，产生团聚或组成不够均匀，所以，又发展出以下几种沉淀法。

均匀沉淀法：靠控制溶液中的沉淀剂浓度，使之缓慢地增加，使溶液中的沉淀处于平衡状态，且沉淀能在整个溶液中均匀地出现。Ronald S等利用TAA在酸性条件水解较慢可控制s2。离子产生速度而避免二次成核过程的特性，在室温下将酸性条件下的硫代乙酰胺(TAA)与硝酸镉水溶液反应制备的球形CdS胶体粒子具有极窄的分布和均匀性。

络合沉淀法：指在有络合剂存在的条件下控制晶核生成制造超微粒的方法。

2)溶胶凝胶法

溶胶一凝胶法是低温或温和条件下合成无机化合物或无机材料的重要方法，在软化学合成中占有重要的地位。该法己在制各玻璃、陶瓷、薄膜、纤维，复合材料等方面获得应用，近年来许多人用此方法来制备纳米微粒。其具体的工艺或技术相当多，按其产生溶胶．凝胶过程分为三种：传统胶体型、无机聚合物型和络合物型。论文网

制备过程中超微粒尺寸大小一般用下述方法控制：

a．扩散控制法，选择合适的反应物浓度、溶液pH值等控制颗粒的成核或生长速度。

b．表面修饰法，通过调节金属硫化物与表面修饰剂浓度之比，控制表面修饰剂分子与s2-离子同金属阳离子之问的竞争反应速度。

c．加入无机或有机、聚合物稳定剂。

张宇等以硫脲为稳定剂制备出了CdS纳米粒子。其溶胶制备程序如下：取Cd(N03)2·4H20溶于蒸馏水中，加入硫脲作为表面修饰剂，搅拌；用硝酸水溶液调pH，继续搅拌后，置于冰水浴中；同时另取Na2S·9H20溶于蒸馏水中，置于冰水浴中，然后在剧烈搅拌下缓慢倒入上述Cd(N03)2水溶液中，继续搅拌，得黄绿色透明、均一、稳定的CdS水溶胶。

3)微乳液法

微乳液法是由油(碳氢化合物)、水、表面活性剂组成的透明、各向同性、低黏度的热力学稳定体系。又可以分为反胶束法和泡囊法等，是利用微乳液液滴中的化学反应来制得所需要的粒子。可以控制微乳液液滴中水体积及各种反应物浓度来控制成核、生长，以获得各种粒径的单分解纳米粒子。若不除去表面活性剂，

可均匀分散到许多种有机溶剂中形成分散体系，以利于研究其光学特性及表面活性剂等介质的影响。在制备CdS纳米粒子的方法中，该法是比较成功的一种化学方法，采用该方法制备的纳米粒子粒径可控，尺寸分布窄。吕彤等利用AOT／环己烷／Cd(N03)2微乳液反胶束团通过TAA和H2S为沉淀剂分别制备了超细CdS粒子闭。