Bi2S3纳米材料的制备及其性质研究

邱世杰 王红宇 王天倚 王浩 何亮

摘要：Bi2S3是一种重要的半导体材料，它在光催化材料﹑热电材料等方面具有很大潜力和应用价值。本实验以硝酸铋为铋源，以硫代乙酰胺为硫源，采用水热法对Bi2S3纳米材料进行制备，在100℃条件下恒温反应12小时，最后得到反应物。通过X射线衍射（XRD）对样品进行了表征研究，分析反应温度和时间对Bi2S3形貌形成的影响。并且提出了Bi2S3未来的趋势和展望。

关键词：水热法 硫化铋 表征分析

一、前言

人们关于纳米材料的首次设想是在20世纪50年代末期，由诺贝尔物理学奖得主查德.费曼教授在物理年会的演讲中提出的，如果将微小颗粒按照规律排列组合，该物体最终将会表现出独特的性质，而这种物体后来被称为纳米材料。随后在1991年德国人Gleiter成功制备出纳米材料 [1]。

Bi2S3作为纳米材料的一种，是一种层状结构的半导体化合物。它属于正交晶系，其晶格参数为：a=0.4025m，b=1.117nm，c=1.135nm。另外，它的能带隙宽度为1.2～1.7eV。纳米Bi2S3不但能够使吸收波长与荧光发射峰产生蓝移的现象，同时能够发生非线性光学响应，而且能够使纳米粒子的氧化、还原能力加强，使它得到更好的光电催化能力。在光电二级管阵列、光催化材料、热电冷却技术和光电转化器等方面有着广阔的应用前景[2]。随着人们研究的深入，制备方法的增多，纳米材料Bi2S3在各个领域有了显著的成果。催化领域中Wu等利用热注射技术制备点状Bi2S3纳米颗粒，将10mg样品加入40ml浓度为20mg/L的罗丹明B中，反应体系在500W水银灯照射下经历2h，对罗丹明B 的降解效率就达到100%，是一种理性的光催化剂[3]。……