[发明专利]层状硫族光电材料及其制备方法

摘要

本发明涉及层状硫族光电材料及其制备方法，A为Na、K、Rb或Cs中的一种或多种；M为Mn、Fe、Co或Ni中的一种或多种；Q为S、Se或S与Se的混合。该材料具有ThCr₂Si₂型层状结构，原子A穿插在相邻的MCuQ₂层之间的空隙中，MCuQ₂层由四配位的M、Cu离子之间通过共边连接方式构成，且Cu和M原子随机分布在四面体的中心。本发明采用水热法和高温固相法合成了这类具有可见光响应的光电材料。与现有技术相比，本发明A₂MCu₃Q₄型层状硫族光电材料在太阳光照下表现出明显的光生电流和快速的光电响应，在信息传输、光电转换以及传感器等领域有广阔的应用前景。

主权项

1.一种A₂MCu₃Se₄型层状硫族光电材料的水热制备方法，其特征在于，A₂MCu₃Se₄型层状硫族光电材料中，A为Na、K、Rb或Cs中的一种或多种；M为Mn、Fe、Co或Ni中的一种或多种，该材料具有ThCr₂Si₂型层状结构，原子A穿插在相邻的MCuSe₂层之间的空隙中，MCuSe₂层由四配位的M、Cu离子之间通过共边连接方式构成，且Cu和M原子随机分布在四面体的中心；制备方法包括如下步骤：1)将含M与Cu的反应原料按照物质的量比1：3加入水中混合并搅拌均匀，得到混合溶液；2)向步骤1)所得混合溶液中加入Se单质或硒脲；3)向步骤2)所得混合溶液中加入AOH，搅拌使混合物均匀混合；4)待步骤3)所得混合物冷却至室温后，转移至反应釜中，填充度为低于80％，在160～260℃下反应1～7天后将反应釜冷却至室温，并卸压；5)将合成样品用去离子水清洗，并在超声波振荡器中进行超声处理，得到A₂MCu₃Se₄型层状硫族光电材料。