[发明专利]一种镧系掺杂硒化锌纳米材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种镧系离子掺杂硒化锌纳米材料的制备方法，其中包括以下步骤：步骤1，用天平称取一定量的硒化锌和镧系离子化合物原料，放入机器中使之充分混合均匀。步骤2，把混合好的粉末放入管式炉中进行固相烧结处理。步骤3，把已经烧制完成的粉末放入机器中研磨，取一定量的粉末放入小烧杯中，同时加入一定量的有机溶剂使之分散。步骤4，在小烧杯上方放置超声仪器，进行超声处理。步骤5，将超声完成的物质放入离心机，进行离心处理。步骤6，收集上层澄清的淡黄色溶液即为镧系离子掺杂的硒化锌纳米材料。本发明制备工艺简单、产率高、可控制备等优势，并且在生物医学，太阳能电池，温度检测等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米材料制备领域，特别涉及一种镧系离子掺杂的硒化锌纳米材料的制备方法。

背景技术

纳米材料指的是某一材料在三维空间中至少有一维是处于纳米尺寸的材料，这是相当于10～100个原子堆积在一起的尺度。纳米材料具有五大效应，分别是：体积效应、表面效应、量子尺寸效应、量子隧道效应、介电限域效应。纳米材料的研究，特别是二维纳米材料的研究是现如今科研工作者科学研究的十分热门的方向，因其在纳米器件、高效太阳能电池、癌症治疗、生物医学成像等方面具有十分广泛的应用。

硒化锌是一种直接带隙Ⅱ-Ⅵ族半导体材料，常温下禁带宽度为2.7ev，其折光系数可高达2.61，是一种用途十分广泛的光电材料。硒化锌显示出的多种光电性能使其在光探测、蓝光发射激光器、生物探针等方面具有十分重要的用途。

镧系元素位于元素周期表的第六周期第三副族，其中包括：铈、镨、钕等元素，这些元素的4f电子轨道占据着十分丰富的能级，可实现从紫外至红外的吸收和发射，因而在发光领域应用十分广泛。将镧系元素掺杂至硒化锌半导体可以发挥这两种优势，使之在光电领域具有很好的应用前景。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种镧系掺杂的硒化锌纳米材料的制备方法，本发明所采取的技术方案如下：

一种镧系掺杂的硒化锌纳米材料的制备方法，其具体制备工艺为：

(1)用天平称取一定量的硒化锌原料及镧系离子化合物，将其放入机器中进行充分的混合与研磨。

(2)将已混合的物质放入管式炉，设置一定的温度制度并通入一定气体，进行烧结处理。

(3)将烧结好的物质放入机器充分磨细，取一定量的粉末放入烧杯中，同时加入一定的有机溶剂使之分散。

(4)将烧杯放入冰浴装置中，在烧杯上方放置超声仪器，进行超声处理。

(5)把超声好的物质放入离心机，离心处理。

(6)取出离心管的上层淡黄色溶液。

所述步骤(1)中镧系离子的掺杂量为：0.1%～10%。

所述步骤(2)中通入的气氛为：氮气、氦气、氩气、氮气与氢气平衡气压气体；管式炉的升温速率为：1 ℃/min～100 ℃/min，烧制时间为：1 h～24 h。

所述步骤(3)中放入机器的研磨时间为：10 min～60 min；加入的有机溶剂为：乙醇，丙酮，环己烷，环己醇，甲基吡咯烷酮，去离子水。

所述步骤(4)中冰浴温度为：-10 ℃～10 ℃；超声时间为：1 h～24 h。

所述步骤(5)中离心机的转速为：1000 r/min～10000 r/min；离心时间为：1 min～20 min。

本发明通过固相烧结法和液相剥离法所制备出的镧系离子掺杂硒化锌纳米材料具有以下优点：

1.所制备物质晶相纯。本物质是通过固相烧结法所合成，所制备的产品结晶度十分优异。