ZnSe空心球的水热法制备及其表征

杨延欣，唐春娟，牛 强，胡秋波，张永胜

(洛阳理工学院数理部，河南洛阳471023)

0 前言

ZnSe是一种性能良好的Ⅱ-Ⅵ族半导体发光材料，具有直接跃迁型能带结构［1］，室温下禁带宽度为2.67 eV，具有较宽的透光范围(0.5～22.0 μm)，较高的发光效率和较低的吸收比。最近几年来，ZnSe在光致发光和电致发光器件、激光器薄膜以及太阳能电池等材料上得到了广泛的应用［2－4］。也因为ZnSe材料的广泛应用，科研人员对其进行了深入研究，并利用多种方法合成了不同形貌的ZnSe，诸如量子点、纳米线、纳米带和实心的纳米球等［5－10］，而关于ZnSe的空心结构，文献当中却鲜有报道，只有文献［11］以ZnSO4·7H2O和Na2SeO3作为原料，利用水热试验当中产生的氮气气泡作为模板，成功制备了ZnSe空心微米球。本文用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为软模板，利用水热法成功制备了ZnSe空心球，并初步探讨了ZnSe空心球的生长机制。

1 试验

1.1 样品制备

本试验所用试剂氯化锌(ZnCl2)、氨水、单质硒粉(质量分数为99.95%)、亚硫酸钠(Na2SO3)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、氢氧化钠(NaOH)均为分析纯。

在80℃搅拌的情况下，制备50 mL 0.2 mol/L的硒代亚硫酸钠(Na2SeSO3)溶液，其中亚硫酸钠和硒粉的摩尔量比值为2∶1。称量0.01 mol的氯化锌溶于100 mL水中，加氨水形成锌氨络离子，再加入0.02 mol的CTAB，超声(频率40 kHz)0.5 h，然后将制备的硒代亚硫酸钠溶液加入到锌氨络离子溶液当中，再用氢氧化钠溶液将体系的pH值调节到10～11。将制备好的溶液加入高压釜，放入烘箱在150℃条件下加热15 h。然后将体系自然冷却到室温，将高压釜底部的沉淀物用去离子水和无水乙醇洗涤数遍之后，放入60℃烘箱内烘干。……