硫化锌的性能与制备

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硫化锌合成方法

硫化锌合成方法

硫化锌合成方法
1. 硫化锌合成方法
硫化锌是一种晶体,它是由氧气、氢气和碳五氧化二通过化学反应形成的。

由于具有优越的性能,硫化锌常用于电子,航空和航天等领域。

下面是硫化锌合成方法:
一、硫化锌的合成
1. 在实验室中,使用金属锌和硫酸脂进行反应,通过将两种质子碰撞产生硫化锌。

具体步骤如下:
(1)将指定数量的金属锌放入实验室容器中;
(2)加入适量的硫酸脂;
(3)将锌锅置于实验室电炉上,加热;
(4)加热时需控制温度,使反应温度均匀;
(5)反应时间应适当,待反应完毕后,可将硫化锌收集出来。

2. 除此之外,还可以使用氧化锌和氢硫脲进行反应,得到硫化锌,具体步骤如下:
(1)将指定数量的氧化锌放入实验室容器中;
(2)加入适量的氢硫脲;
(3)将锌锅置于实验室电炉上,加热;
(4)加热时需控制温度,使反应温度均匀;
(5)反应时间应适当,待反应完毕后,可将硫化锌收集出来。

二、硫化锌的应用
硫化锌具有优异的性能,常用于电子、航空和航天等领域。

由于
其耐高温、耐化学腐蚀和表面活性等优点,在航空、航天绝缘涂料、电子元件封装、电池外壳等方面得到广泛应用。

另外,也可用于电极、电位器、火花塞等机械零部件的制造。

硫化锌 新材料

硫化锌 新材料

硫化锌新材料
硫化锌是一种无机化合物,化学式为ZnS。

它是一种白色固体粉末,具有光学透明性,因此广泛应用于光学材料、电子材料、纺织品等领域。

首先,硫化锌是一种具有宽带隙的半导体材料,具有优良的光电特性。

它具有高透射率,在可见光和紫外光范围内表现出良好的透明性,这使它成为制造阳光镜、光学过滤器等光学产品的理想材料。

此外,硫化锌的透明性还使其成为太阳能电池的潜在应用材料。

其次,硫化锌(ZnS)是一种折射率均匀性和一致性好的光学材料,在
8μm-12μm波段具有很好的图像传输性能,在中红外波段也有较高的透过率。

CVD ZnS(化学气相沉积硫化锌)是利用化学气相沉积法生长的硫化锌晶体材料,具有纯度高、不溶于水、密度适中、易于加工等特点。

CVDZnS 是一种重要的红外窗口材料,透过波段从可见光到长波红外(μm),被广泛地使用于红外安全报警、红外辐射测温、红外医疗设备、资源勘探、气象预报、农业估产等通常的红外装置和仪器中。

总的来说,硫化锌是一种具有广泛应用领域的新材料,在各个领域都有重要的作用。

更多信息建议查阅化学领域专业书籍或咨询专业人士。

zns半导体材料

zns半导体材料

zns半导体材料
ZNS是一种半导体材料,即硫化锌。

以下是硫化锌半导体材料的介绍:
1. 物理性质:硫化锌是一种白色或微黄色的粉末。

2. 应用方向:硫化锌作为一类直接宽带隙半导体材料,在国防军工、电子工业、化学化工等诸多领域都有着极为重要的应用。

在化工生产中,硫化锌主要应用于油漆和塑料中,由于其白色不透明性及不溶于水、有机溶剂、弱酸、弱碱而在油漆中成为重要的颜料。

此外,硫化锌还具有光催化上的应用,由于纳米ZnS是一种光子材料,能产生光子空穴,量子尺寸效应带来的能级
改变、能隙变宽使其氧化还原能力增强,是优异的光催化半导体。

3. 性能:纳米ZnS的加入会降低烧结温度,改善陶瓷产品的光洁度,纳米ZnS粉体添加到陶瓷釉料中,还具有保洁杀菌的功能。

如果想要了解更多关于硫化锌半导体材料的信息,建议咨询化学领域专业人士或查阅相关最新研究文献。

一种用于红外监测的硫化锌晶体的制备方法

一种用于红外监测的硫化锌晶体的制备方法

一种用于红外监测的硫化锌晶体的制备方法摘要:硫化锌作为一种半导体材料,由于其对红外光具有很高的透过率,因而被广泛应用于军用和民用等领域。

本文通过介绍硫化锌的红外特性及硫化锌晶体的常用制备方法,通过实验提出了一种用于红外监测的硫化锌晶体的制备方法,能够改善硫化锌材料中的微观结构,提高硫化锌晶体的光学性能。

关键字:红外特性硫化锌晶体制备方法硫化锌是一种应用广泛的II-VI族直接宽禁带的半导体材料,其禁带的宽度为3.7eV。

作为一种过渡金属硫化物,由于其在红外波段范围内具有良好的透过性能,同时拥有较好的机械稳定性和热稳定性,作为一种重要的半导体材料和发光材料,在磷光体、发光、传感器、红外窗口材料、光催化等军用和民用领域得到极为广泛的应用。

一、硫化锌的红外特性硫化锌作为一种光学材料,其立方结构对可见光具有很高的折射率,而对于红外光却有很高的透过率。

在四配位环境下能级分裂小,高振子强度,低声子频率能够使无辐射跃迁几率降低,是红外透射窗口较为理想的材料,在红外成像技术领域有广泛的需求,是最佳的飞行器双波段红外观察窗口和头罩材料。

红外光根据不同的波长分为近红外、中红外和远红外三个波段。

其中,近红外的透光波段范围指0.75-3.0μm,中红外透光波段范围为3.0-20μm,远红外透光波段范围为20-1000μm。

而硫化锌在3-5μm和8-12μm波段具有较高的红外透过率,并且具有优良的光、机、热学综合性能。

硫化锌在500℃时透过率仍能够保持在60%以上,多光谱硫化锌的透射波段为0.35-14μm,覆盖了从可见光到长波红外的全波段,在0.4-10.3μm波段透射曲线平直,无吸收峰;高温光学性能优异,在温度高达到600℃时仍能全波段保持较高的透过率:折射率温度系数低(~10-5/℃),在环境温度变化时能够保持成像的清晰度;力学性能比较优良,化学性质稳定。

因此,在军事目标的预警与跟踪、红外制导、红外通信、军用夜视仪、探测隐身飞行被认为是较为理想的红外窗口材料,被广泛应用于红外影像等高科技产品上。

硫化锌沸点

硫化锌沸点

硫化锌沸点硫化锌是一种重要的无机化合物,其沸点是指在标准大气压下,硫化锌从液态转变为气态的温度。

本文将从硫化锌的性质、制备方法以及应用领域等方面来介绍硫化锌的沸点。

硫化锌(化学式:ZnS)是由锌和硫元素组成的化合物,是一种重要的半导体材料。

硫化锌具有良好的光学和电学性能,广泛应用于光电子器件、太阳能电池、发光二极管和激光器等领域。

而硫化锌的沸点是硫化锌的重要物理性质之一,对于硫化锌的制备和应用具有重要意义。

硫化锌的制备方法有多种,常用的有化学气相沉积法(CVD)、物理气相沉积法(PVD)和化学溶液法等。

其中,CVD是一种常用的制备硫化锌薄膜的方法,它通过将锌和硫化氢反应,在合适的温度下使其生成硫化锌。

制备硫化锌薄膜的过程中,需要控制反应温度,以保证硫化锌能够在合适的温度下沉积在基底上。

硫化锌的沸点在不同的文献中有所差异,但一般在1180℃左右。

硫化锌的沸点取决于多种因素,如环境压力、纯度和晶体结构等。

在高温下,硫化锌会从固态转变为液态,当温度继续升高到硫化锌的沸点时,硫化锌会从液态转变为气态。

硫化锌的沸点的确定对于硫化锌的研究和应用具有重要意义。

硫化锌在材料科学和电子工程中有着广泛的应用。

硫化锌可以用于制备光电子器件,如太阳能电池和发光二极管。

太阳能电池是一种将光能转化为电能的装置,硫化锌可以作为太阳能电池的电子传输层和阻挡层,提高太阳能电池的转化效率。

同时,硫化锌还可以用于制备发光二极管(LED),它具有高亮度、低能耗和长寿命等优点,被广泛应用于室内照明、汽车照明和显示屏等领域。

总结一下,硫化锌是一种重要的无机化合物,具有良好的光学和电学性能。

硫化锌的沸点是硫化锌从液态转变为气态的温度,在标准大气压下约为1180℃。

硫化锌的沸点的确定对于硫化锌的制备和应用具有重要意义。

硫化锌在材料科学和电子工程中有着广泛的应用,可以用于制备太阳能电池、发光二极管等光电子器件。

通过研究硫化锌的沸点和应用领域,可以进一步深入了解硫化锌的性质和特点。

《硫化锌(ZnS)量子点的制备及特性研究》范文

《硫化锌(ZnS)量子点的制备及特性研究》范文

《硫化锌(ZnS)量子点的制备及特性研究》篇一一、引言随着纳米科技的快速发展,硫化锌(ZnS)量子点因其独特的光学和电学性质在光电器件、生物标记和光催化等领域具有广泛的应用前景。

ZnS量子点的制备技术及特性研究成为当前研究的热点。

本文将重点探讨硫化锌(ZnS)量子点的制备方法,并对其特性进行深入研究。

二、硫化锌(ZnS)量子点的制备1. 制备方法硫化锌(ZnS)量子点的制备方法主要包括物理法和化学法。

物理法主要包括真空蒸发、溅射等,而化学法则以溶液法为主,如化学气相沉积法、溶胶-凝胶法等。

本文将主要介绍溶液法中的化学气相沉积法制备硫化锌(ZnS)量子点。

2. 制备过程(1)原料准备:准备锌源(如醋酸锌)和硫源(如硫脲),以及适当的溶剂(如乙醇)。

(2)化学反应:在一定的温度和压力下,将锌源和硫源在溶剂中进行化学反应,生成硫化锌前驱体。

(3)成核与生长:通过控制反应条件,使前驱体成核并生长为硫化锌量子点。

(4)分离与纯化:将生成的硫化锌量子点从反应体系中分离出来,并进行纯化处理。

三、硫化锌(ZnS)量子点的特性研究1. 光学性质硫化锌(ZnS)量子点具有独特的光学性质,如宽带隙、高荧光量子产率等。

其发光颜色可通过调整量子点的大小和表面修饰进行调控。

这些光学性质使得ZnS量子点在光电器件、LED显示等领域具有广泛的应用前景。

2. 电学性质硫化锌(ZnS)量子点具有优异的电学性质,如高导电性和良好的电荷传输性能。

这些电学性质使得ZnS量子点在太阳能电池、场效应晶体管等领域具有潜在的应用价值。

3. 稳定性与生物相容性硫化锌(ZnS)量子点的稳定性好,具有良好的生物相容性。

这使得ZnS量子点在生物标记、药物传递等领域具有广泛的应用前景。

通过表面修饰,可以提高ZnS量子点在水和有机溶剂中的稳定性,并降低其细胞毒性,从而提高其在生物医学领域的应用价值。

四、结论本文对硫化锌(ZnS)量子点的制备方法及特性进行了深入研究。

硫化锌性质、用途及制备方法概述

硫化锌性质、用途及制备方法概述

硫化锌性质、用途及制备方法概述硫化锌是一种具有重要性质的化合物,其物理和化学性质以及应用领域均具有广泛的实际意义。

本文将详细介绍硫化锌的性质、用途和制备方法,并展望其未来的应用前景。

硫化锌是一种白色至淡黄色粉末,带有轻微的硫磺气味。

这种化合物具有较高的密度,为32g/cm³,且不溶于水,但在有机溶剂中具有一定的溶解性。

由于其结构特点,硫化锌在特定的物理和化学环境中具有一定的稳定性,为其应用提供了便利。

硫化锌在许多领域中具有广泛的应用。

在橡胶工业中,硫化锌是一种重要的硫化剂,可以促进橡胶的交联反应,提高橡胶的性能和稳定性。

在涂料领域,硫化锌可作为耐候性颜料,提高涂料的抗老化性能。

在制药领域,硫化锌具有抗炎、抗肿瘤等药用价值,可用于药物合成和制备。

硫化锌还可应用于电镀、陶瓷、玻璃等行业。

制备硫化锌的方法有多种,主要包括金属锌直接氧化法、硫化氢还原法和氯化亚砜氧化法等。

其中,金属锌直接氧化法是最常用的制备方法,以金属锌为原料,通过氧化反应生成硫化锌。

具体工艺条件包括反应温度、氧气流量和反应时间等,通过控制这些参数可得到高纯度的硫化锌产品。

随着科技的不断进步,硫化锌在各个领域的应用前景也在不断拓展。

特别是在新能源、光电材料和生物医学等领域,硫化锌展现出巨大的潜力。

在新能源领域,硫化锌可作为太阳能电池的敏化剂,提高太阳能电池的光电转化效率。

在光电材料领域,硫化锌可以应用于LED照明、光探测器和光电二极管等领域,具有高亮度和良好的光电性能。

在生物医学领域,硫化锌作为一种生物相容性良好的无机材料,可应用于药物载体、生物成像和癌症治疗等领域,为生物医学研究提供了新的思路和方法。

硫化锌作为一种重要的化合物,其性质、用途和制备方法在多个领域具有广泛的应用和前景。

随着科技的不断进步,相信硫化锌在未来的研究和应用中将会发挥更加重要的作用。

TiN是一种具有重要性质和广泛应用的新型材料,它的性质主要包括高硬度、低摩擦系数、优异的化学稳定性和高温抗氧化性等。

均匀沉淀法制备硫化锌粉末-副本

均匀沉淀法制备硫化锌粉末-副本

均匀沉淀法制备硫化锌粉末作者:金祥摘要:利用硫代硫酸钠为硫源,以醋酸锌为锌源,用均匀沉淀法研究硫化锌的制备。

在用均匀沉淀法制备硫化锌时,其工艺条件对硫化锌的粒径大小的影响很大,因而制备出的硫化锌粉末的粒径分布很广泛,分布在0.2-22 μm之间的球形硫化锌。

其后,在改进原料硫代硫酸钠的加入方式后,制备出的硫化锌的粒径分布相对变窄,处于0.2-10 μm之间。

因此,改进原料的加入方式将降低硫化锌颗粒的粒径。

用X射线衍射仪测得制备出的硫化锌的衍射峰与标准的硫化锌的峰图匹配度很高,说明均匀沉淀法制得的硫化锌含杂质少,纯度很高。

关键词:均匀沉淀法硫代硫酸钠硫化锌Preparation of zinc sulfide Powder by Homogeneous precipitationAbstract:With sodium thiosulfate as the source of sulfur, zinc acetate as the source of zinc, homogeneous precipitation method was used to study the preparation of zinc sulfide. When we used homogeneous precipitation method to prepare zinc sulfide, its technological conditions had great influences on the particle size of zinc sulfide, thus particle size of prepared zinc sulfide powder widely distributed between 0.2-22 μm .But after improving method of adding raw material sodium thiosulfate, the size was relatively narrow and distributed between 0.2-10 μm Therefore, to improve method of adding raw material will lower particle size of zinc sulfide particles. The diffraction peaks of the product measured by X-ray diffraction had a very high matching degree with the standard peak graph of zinc sulfide,which shows that the zinc sulfide prepared by homogeneous precipitation had few impurities, high purity.Key words:homogeneous precipitation sodium thiosulfate zinc sulfide0 前言硫化锌的化学式是ZnS,是锌的硫化物,为白色至黄色粉末或晶体,难溶于水,主要以闪锌矿和纤锌矿的形式存在。

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4.结论
N-ZnS晶体或者薄膜已经沉积在不同的PH值的液体中,这些薄膜已经已经沉积在不同的底衬上,颗粒尺寸利用X射线衍射数据来计算为4-6nm,红外光谱数据证实了硫化锌生成了纳米粒子,利用光学数据计算光学带隙,并且发现带隙随着PH值的增加而变大,这是由于量子限制效应造成的。通过测量其电导率发现,颗粒尺寸的增大可以增加其暗电导,减小黑暗活化能。
关键词:: n-ZnS,纳米晶体,自聚集,光学带隙
1.简介
近年来,由于科学研究对纳米材料的涉及及其应用,人们对纳米材料也长生很大的兴趣。对于纳米尺寸的材料,量子表面效应产生重要影响,从而使物理量发生急剧的变化。由于半导体材料受到量子表面效应的影响而具有的新奇的电学和光学特性,使其备受关注。硫化锌是一种具有3.65eV带隙的II-VI族半导体,在光电器件中有非常广泛的应用,比如蓝光发光二极管,电致发光器件,光伏细胞等在显示器,传感器和激光器中广泛应用。近几年,由于其纳米级颗粒性质的与众不同,纳米晶体硫化锌备受关注,所以研究人员尽力控制晶体大小和形态以及晶带的多晶来改变它们的物理性质,因此,在制备半导体纳米颗粒和薄膜的技术方面越来越热门。湿化学合成法是一种简单且廉价的可以替代复杂的化学气相沉积技术和其他物理方法的制备方法。那些常应用于制备纳米材料的一般的物理方法,通常都因为分辨率的限制而受到制约。另一方面,湿化学合成法提供了一种简单的方法来制备大小适合分布均匀的纳米材料。因此,作者决定通过改变沉积参数例如PH值等方案来制备N型硫化锌颗粒或薄膜。
从图中的数据可知,在吸收边缘,吸收系数(α)可由式(3)来计算:α= 。(3)
对于从价带到导带的转变,可以确定材料的带隙,α和入射光子的能量(hν)之间的关系为:α= (4),A是一个常量,Eg是材料的带隙,指数n取决于过度的类型。
n的值可以取1/2,2,3/2,3,分别对应于允许直接转换,允许间接转换,禁止禁止直接和间接分别转换。
光学带隙的值由
图(6)显示了在不同的PH 下,薄膜 与hν之间的关 系。
从图中计算可得光学带隙的准确值为(3.40 ± 0.01) eV(PH=7),(3.68 ± 0.01) eV (PH=10),(3.80 ± 0.01) eV (PH=12),光学带隙的值随着PH值的增加而减小。这些光带隙值在表(1)中,显然, 的观测值比n型硫化锌的光学带隙值[(3.3±0.01)eV]更高,这是由于n型硫化锌晶体的量子效应所造成的。
现在晶体研究已经使用2Θ的范围内从100到700的CuKα的射线的菲利普斯PE-1610X射线衍射仪。红外光谱由Perkin-Elmer PE-Rx 1的红外分光分光计确定.通过实验可知该红外光谱仪的分辨率为1 cm-1。为了研究n型硫化锌薄膜的光学特性,对于所有的样品采用波长范围在300-1000nm的双记录光束UV/VIS/NIR光谱仪。这些样品的电学性能测量在特殊设计的金属样品架中进行.通过这个仪器保持10-3mbar的真空条件。长为1.0厘米,电极间隙为8 × 10 - 2cm的薄膜平面形状用来测量其电学性能,厚电极作为电触点.薄膜厚度大约为615nm,由轮廓仪测量。电导率通过一个皮安表的示数来指出,准确度通常是1pa。
2.实验过程
在不同的PH值(=7,10,12)的条件下使用络合剂合成硫化锌纳米晶体。将溶解在锌-醋酸的硫化锌水溶液,络合剂(柠檬酸三钠),硫脲混合在50ml的去离子水中,搅拌均匀之后升高温度。最后,固相隔离,通过过滤和热水浴,获得残留物,制取样品。固体成分就是硫化锌纳米晶体,薄膜已沉积在干净的玻璃或者石英底衬或者KBr底衬上面,用来测量它们的光学性质和电学性质及其结构。
光学性能可通过记录其薄膜的投射光谱来研究,图(4)给出了N型ZnS薄膜在不同的PH值下的透射数据,折射率可以通过式(2)来计算:n = [{2nS(1-T)1/2+ nS(2-T)}/T]1/2(2)
图(5)显示了三个不同PH值条件的薄膜的折射率与hν之间的关系,从图中可以清晰地看到N随着PH的增加而增加,随着颗粒直径的减少而增加,n值的增加可能是因为颗粒直径大减小而引起的量子限制效应所致。
N型自聚集ZnS薄膜的特征和制备
我们已经在不同的PH值的条件下用乙酸锌和硫脲的方法合成了N型ZnS薄膜。通过X射线衍射测得的平均颗粒的大小在3-5nm之间。通过红外光谱频带的多声子吸收的观测已证实硫化锌的生成,红外光谱也证实了硫化锌络合剂的存在。使用自聚集的方法硫化锌薄膜也沉积在玻璃或者石英底衬上面,同事薄膜的折射率也得以确定。通过Tauc的推导来计算光学带隙,利用改变PH值的方法来发现光学带隙,对这些薄膜电导率的测量和活化能的计算已经完成。
3.结果与讨论
3.1 光学性能
图1给出了n型硫化锌薄膜沉积在玻璃基板(PH=12)的X射射图案。图1中的光谱表明衍射峰的2Θ是29.50,48.70,57.50。反射峰的最大峰值位置为2Θ为29.50[111]处,用另外两个稍低的峰48.70[220]和57.50[311]来指示[111]最为首选方向。峰值随着PH值的下降而增加,观察其D值与标准D的比较结果来确定该闪锌矿立方KBr托盘的硫化锌薄膜红外光谱,频谱中714cm-1频带证实了硫化锌的形成,更长的1396cm-1和1560cm-1的频谱证实了用于实验的络合剂柠檬酸三钠的存在。前一个频带可以标记为对称拉伸COO-,后两个可以被标记为非对称COO-[15],另一条3322cm-1可以标记为拉伸柠檬酸三钠。上述所提到的频带表明硫化锌纳米晶体以柠檬酸三钠为界,阻止了其大量生成。
图(1)
应变及颗粒的几何特征由获得的完整的衍射峰的半值宽度可知。半宽高(β)通过式(1)可以表示为应变(ε)和颗粒尺寸(L)的线性组合, = + (1)
图(2)所示对于硫化锌薄膜,在PH为12的条件下,其(βcosθ)/λ与(sin θ)/λ之积是一条直线,由其与纵轴的截距的倒数可得颗粒的平均尺寸约为4nm,颗粒的直径为4.6nm时,PH值从12变为10,为5.4nm时,PH值从12 变为10。
3.2电学特性
图(7)所示为n型硫化锌薄膜的暗电导与温度在不同的PH值(12,10,7)的条件下的依赖关系,该电导率是典型的Arrhenius激活类型: (5)其中∆E是直流电导的活化能,K是玻尔兹曼常数。
的值用方程(6)计算分别为为(1.9±0.02)×10-8Ω-1cm-1(PH=12), (1.6±0.02)×10-7Ω-1cm-1(PH=10),(5.7±0.02)×10-6Ω-1cm(PH=7), 随着n型硫化锌颗粒尺寸的增加而增加,随着PH值的减小,导电性的增加和活化能的减少可能是由于结构参数的变化,晶粒尺寸的增加以及晶粒表面积的减小和杂质的减少等。
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