本发明专利技术涉及一种半导体荧光材料掺锰硫化锌纳米粉的制备方法。本发明专利技术按摩尔比１∶９９或３∶９７或５∶９５分别称取乙酸锰和乙酸锌粉末，使Ｚｎ↑［２＋］和Ｍｎ↑［２＋］的总物质的量为０．０１ｍｏｌ，将两种固体粉末混合加水溶解，配成２００ｍＬ溶液；称取０．０２ｍｏｌ二乙基二硫代氨基甲酸钠粉末加水溶解，配成２００ｍＬ溶液；将两种溶液搅拌混合，将所得沉淀抽虑，得到前驱体Ｚｎ↓［１－ｘ］Ｍｎ↓［ｘ－２］（ＤＤＴＣ）↓［２］，ｘ为０．０１或０．０３或０．０５；取１．０ｇ前驱体Ｚｎ↓［１－ｘ］Ｍｎ↓［ｘ］－（ＤＤＴＣ）↓［２］放在坩埚中，置于马弗炉中，在３００℃下加热３小时，然后自然冷却至室温，即得到六方相的Ｚｎ↓［１－ｘ］Ｍｎ↓［ｘ］Ｓ纳米粉。解决了操作复杂、能耗较高、颗粒大、晶体缺陷多，及浪费和污染大量的水或有机溶剂、周期长、产率低、成本高等缺陷。本发明专利技术具有原材料便宜、易得，工艺简单、能耗低、具有优异的半导体特性和荧光性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体焚光材料，特别涉及一种半导体焚光材料掺锰硫化 锌纳米粉的制备方法。
技术介绍
六方相的、符合化学计量比的、粒度分布窄的掺锰辟u化锌纳米粉，具有更加 优异的半导体特性和荧光性能而得到广泛应用。但硫化锌基发光原粉的价格较 高，供应不足。所以，迫切需要低成本的、高品质的半导体荧光材料掺锰硫化锌 纳米粉。在本专利技术之前，生产掺锰硫化锌粉末通常采用的方法之一是在真空环境或惰性气体保护下，利用锌粉、锰粉和硫粉在高温下的反应制得。该法的不足之处有 (1)需要真空或惰性气体保护，设备相对昂贵、操作复杂；(2 )需要较高的反 应温度，通常在800。C以上，能耗较高；(3)产品颗粒太大，通常大于l微米， 粒度分布宽，在使用前需要反复研磨；(4)产品的化学计量比难以控制、晶体 缺陷多，导致其光学品质低。方法之二是水热和溶剂热法，即利用含有Zn"、 Mn2+ 和S2-离子的物质在高温高压的水溶液或有机溶剂中进行反应合成。虽然这种方 法可得到纳米尺寸而且粒度分布窄的产品，但需要浪费和污染大量的水或有机溶 剂、生产周期长、产品的产率低、产量小、成本高，不适用于工业化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服上述缺陷，提供一种半导体荧光材料掺锰硫化锌 纳米粉的制备方法。本专利技术的技术方案是，其主要技术步骤如下(1) 按摩尔比1: 99或3: 97或5: 95,分别称取乙酸锰和乙酸锌粉末，并使Zn2+ 和Mi^+的总物质的量为0. Olmol,将两种固体粉末混合，加水溶解，配成 200 mL溶液；(2) 称取0.02 mol 二乙基二硫代氨基曱酸钠粉末，加水溶解，配成200 mL 溶液；(3 )将步骤(1 )、 ( 2 )两种溶液在室温条件下搅拌混合，并在室温下保持撹拌 2小时，然后将所得沉淀抽虑，得到前驱体Zni-xMnx-2(DDTC)2, x为0.01 或0. 03或0. 05;(4)取l.Og前驱体ZnhMn,-(DDTC)2放在坩埚中，置于马弗炉中，在300 °C 下加热3小时，然后自然冷却至室温，即得到六方相的Zn'-xMnxS纳米粉。 本专利技术的制备方法具有以下优点原材料便宜、易得，以及生产工艺相对简 单，无需真空环境或惰性气体保护，反应温度和能耗较低，并且产品是六方相的、 符合化学计量比的、粒度分布窄的Zn卜氛S ( x = 0. 01、 0. 03和0. 05 )纳米粉， 具有优异的半导体特性和荧光性能。本专利技术的优越之处在下面将进一步进行阐述。 附图说明图l一一本专利技术中实施例1的ZnM9Mn。,。,S纳米粉的X-射线衍射示意图。 图2 — 一本专利技术中实施例1的Zn。,9,Mn,MS纳米粉的透射电镜照片示意图。 图3_—本专利技术中实施例2的Zn。.97Mn。.o3S纳米粉的X-射线4汙射示意图。 图4_一本专利技术中实施例2的Zn。.97Mn。.。3S纳米粉的透射电镜照片示意图。 图5_—本专利技术中实施例3的Zn。.95Mn。.。5S纳米粉的X-射线衍射示意图。 图6—_本专利技术中实施例3的Zn .,5Mn。.。5S纳米4分的透射电4竟照片示意图。具体实施方式 实施例1:l.称取O. lmmol乙酸锰(Mn(CH3C00) 2 2H20 )和9. 9 raraol乙酸锌(Zn (CH3C00) 2 2H20)粉末；将两种固体粉末混合，加水溶解，配成200 mL溶液。2.称取20 mmol 二乙基二硫代氨基甲酸钠(Na-DDTC)粉末，加水溶解，配成200 mL溶液。 3.将上述两种溶液在室温搅拌的条件下混合，并在室温下保持搅拌2小时，然 后将所得沉淀抽虑，得到前驱体Zn^MikM—DDTC)" 4.称取1. Og前驱体 Zn。.9,Mn。.。「(DDTC)2放在坩埚中，置于马弗炉中，在300°C下加热3小时，然后自 然冷却至室温，即得到六方相的Zn。.9,Mn。.。!S纳米粉。如图1、图2所示，采用德 国Bruker AXS D8 ADVANCE X-射线粉末衍射仪(Cu K。辐射，A=1.5406A)测定 所制备材料的晶相；采用荷兰Philips公司Tecnai 12型透射电子显微镜(120 kV) 对产物的形貌与尺寸进行观察。 试验结果表明如图1所示本专利技术实施例1所制产品的X-射线衍射图。其所有X-射线衍 射峰从左到右分别对应于六方相Zn0. Mn。.01S的(IOO)、 (002)、 (101)、 (102)、 (110)、 (103)、 (112)、 (202)晶面。此外，对产品的化学成分分析进一步证实其 组成为ZrkMMno,S。这说明实施例1所制产品是纯六方相的Zno,Mn。.。,S。如图2所示本专利技术实施例1所制Zn^Mn^S产品的透射电镜照片；所制 Zn。.9,Mn。.。,S产品的颗粒直径大小约为4-9 nm,粒度分布窄。实施例2:l.称取O. 3mmo1乙酸锰(Mn (CH3C00) 2 2H20 )和9. 7 mmol乙酸锌(Zn (CH3C00) 2 2H20)粉末；将两种固体粉末混合，加水溶解，配成200 mL溶液。2.称取20 mmol 二乙基二碌L代氨基曱酸钠(Na-DDTC)粉末，加水溶解，配成200 mL溶液。 3.将上述两种溶液在室温搅拌的条件下混合，并在室温下保持搅拌2小时，然 后将所得沉淀抽虑，得到前驱体Zn。.97Mn。.。3-(DDTC)2。 4.称取1. 0g前驱体 Zn。.,7Mn。.。3-(DDTC)2放在坩埚中,置于马弗炉中，在300°C下加热3小时，然后自 然冷却至室温，即得到六方相的Zn。.97Mn。.。3S纳米粉。如图3、图4所示，采用德 国Bruker AXS D8 ADVANCE X-射线粉末衍射仪(Cu K。辐射，A=l. 5406A)测定 所制备材料的晶体结构；采用荷兰Philips公司Tecnai 12型透射电子显微镜 (120 kV)对产物的形貌与尺寸进行观察。 试验结果表明如图3所示本专利技术实施例2所制产品的X-射线衍射图。其所有X-射线衍 射峰从左到右分别对应于六方相Zn。.97Mn。.。3S的(IOO)、 (002)、 (101)、 (102)、 (110)、 (103)、 (112)、 (202)晶面。此外，对产品的化学成分分析进一步证实其 组成为Zn。.97Mn。.。3S。这说明实施例2所制产品是纯六方相的Zn。.97Mn。.。3S。如图4所示本专利技术实施例2所制Zn。.97Mn。.。3S产品的透射电镜照片；所制 Zrk"MrkMS产品的颗粒直径大小约为5-10 nm，粒度分布窄。实施例3:1.称取0. 5 mmol乙酸锰(Mn (CH3C00) 2 2H20 )和9. 5 mmol乙酸锌(Zn (CH3C00) 2 2&0)粉末；将两种固体粉末混合，加水溶解，配成200raL溶液。2.称取20 咖ol 二乙基二硫代氨基甲酸钠(Na-DDTC )粉末，加水溶解，配成200 mL溶液。 3.将上述两种溶液在室温搅拌的条件下混合，并在室温下保持搅拌2小时，然 后将所得沉淀抽虑，得到前驱体Zn。.95Mn .。5-(DDTC)2。 4.称取1. 0g前驱体Zn。.,5Mn。.。厂(DDTC)2放在坩埚中，置于马弗炉本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体荧光材料掺锰硫化锌纳米粉的制备方法，其步骤如下： （１）按摩尔比１∶９９或３∶９７或５∶９５，分别称取乙酸锰和乙酸锌粉末，并使Ｚｎ↑［２＋］和Ｍｎ↑［２＋］的总物质的量为０．０１ｍｏｌ，将两种固体粉末混合，加水溶解，配成２００ｍＬ溶液； （２）称取０．０２ｍｏｌ二乙基二硫代氨基甲酸钠粉末，加水溶解，配成２００ｍＬ溶液； （３）将步骤（１）、（２）两种溶液在室温条件下搅拌混合，并在室温下保持搅拌２小时，然后将所得沉淀抽虑，得到前驱体Ｚｎ↓［１－ｘ］Ｍｎ↓［ｘ－２］（ＤＤＴＣ）↓［２］，ｘ为０．０１或０．０３或０．０５； （４）取１．０ｇ前驱体Ｚｎ↓［１－ｘ］Ｍｎ↓［ｘ］－（ＤＤＴＣ）↓［２］放在坩埚中，置于马弗炉中，在３００℃下加热３小时，然后自然冷却至室温，即得到六方相的Ｚｎ↓［１－ｘ］Ｍｎ↓［ｘ］Ｓ纳米粉。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张永才，徐支有，张明，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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