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ZnS等半导体纳米粉末在光、电、磁、催化和力学等方面有着特殊的性能,这与其具有多种晶体形态和不同形貌紧密相关,而制备可控粒度、形状、取向的ZnS半导体纳米粉末,对材料付诸于工业应用具有十分重要的意义,同时也对湿法制备其它高附加值的粉末材料具有重要的指导作用。 论文首先通过理论分析与实验研究,揭示了均匀沉淀法制备ZnS纳米粉末的结构形貌控制机理,提出了相应的生长基元模型和生长机理模型:当溶液中过饱和较高时,颗粒生长以胶核聚集生长为主;当溶液中过饱和较低时,颗粒生长以负离子配位多面体连接生长为主。生长基元通过碰撞凝并,在界面发生脱水缩合而生成具有特定形貌的ZnS纳米粉末。采用溶剂热处理高浓度条件下制备的ZnS无定形粉末,得到晶态结构完整,形状为双锥状或四面体状的粉末。溶剂热热处理具有脱水、除杂、晶化,防止氧化,有机试剂易于回收和能工业化等优点。 对可溶性染料的光催化降解实验结果表明,ZnS纳米粉末表现出很高的活性,当ZnS粉末粒径低于10nm,组装体对可溶性染料的光催化脱色率在90%以上。