Nguyễn Trí Tuấn * , Nguyễn Thị Phương Em , Nguyễn Văn Đạt Lê Văn Nhạn

* Tác giả liên hệ (trituan@ctu.edu.vn)

Abstract

ZnS nanoparticles were hydrothermally synthesized at 200 °C for 4 and 7 hours using sodium thiosulfate (Na2S2O3) and zinc chloride as initial materials. Scanning electron microscopy (SEM) images showed the co-existance of individual ZnS nanoparticles and microspheres formed by the nanoparticles. When acrylamide was added to the hydrothermal synthesis process as a surfactant, ZnS porous nanospheres were obtained. X-ray diffraction (XRD) revealed that the average size of ZnS nanocrystallites, estimated by the Debye-Sherrer formula, was about 4 nm. Photoluminescence excited (PLE) spectra of the material exhibited two blue shifts (~ 64 nm and ~ 24 nm) compared with the Photoluminescence (PL) peak of bulk ZnS. It is known to arise due to quantum confinement effect.
Keywords: Nanoparticles, porous nanospheres, microspheres, hydrothermally synthesis

Tóm tắt

Các hạt nano tinh thể ZnS được tổng hợp thủy nhiệt ở 200 oC trong 4 giờ và 7 giờ, bằng cách sử dụng chất Na2S2O3 (sodium thiosulfate) and ZnCl2 làm vật liệu ban đầu. ảnh hiển vi điện tử quét cho thấy sự tồn tại đồng thời các hạt nano ZnS riêng rẽ và các hạt vi hình cầu được tạo thành bởi các hạt nano. Khi chất acrylamide (chất hoạt động bề mặt) được cho thêm vào trong quá trình tổng hợp thủy nhiệt, các nano hình cầu xốp ZnS được tạo thành. Sử dụng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) đo kích thước trung bình của nano tinh thể ZnS bằng công thức Debye-Sherrer, có giá trị khoảng 4 nm. Phổ kích thích huỳnh quang (PLE: photoluminescence-excitation) của vật liệu cho thấy rằng có 2 dịch chuyển rất mạnh (~64 và 24 nm) vê? phi?a bươ?c so?ng ngă?n (blue shift) so với đỉnh huỳnh quang (PL:Photoluminescence) của ZnS khối. Sự dịch chuyển này do ảnh hưởng của hiệu ứng giam giữ lượng tử.
Từ khóa: hạt nano, nano hình cầu xốp, vi hình cầu, tổng hợp thủy nhiệt

Article Details

Tài liệu tham khảo

[1] M. Bredol, J. Merikhi, J. Mater. Sci. 33 471 (1998).

[2] Poulomi Roy, Jyoti R. Ota, Suneel Kumar Srivastava, Thin Solid Films 515 1912–1917 (2006).

[3] Changhao Liang, Yoshiki Shimizu, Takeshi Sasaki, Hiroyuki Umehara, and Naoto Koshizaki, J. Phys. Chem. B 108, 9728-9733. (2004).

[4] Ming Lin, Tripathy Sudhiranjan, Chris Boothroyd, Kian Ping Loh, Chemical Physics Letters 400 175–178 (2004).

[5] Qihua Xiong, G. Chen, J. D. Acord, X. Liu, J. J. Zengel, H. R. Gutierrez, J. M. Redwing, L. C. Lew Yan Voon, B. Lassen, and P. C. Eklund, Nano Lett, Vol. 4, No. 9, (2004).

[6] G.H. Yue, P.X. Yan, D. Yan, X.Y. Fan, M.X. Wang, D.M. Qu, J.Z. Liu, Appl. Phys. A 84, 409-412 (2006).

[7] Subhajit Biswas, Tandra Ghoshal, Soumitra Kar, Supriya Chakrabarti, and Subhadra Chaudhuri, Crystal Growth & Design, Vol. 8, No. 7, (2008).

[8] Xiaodong Li, Xinnan Wang, Qihua Xiong, and Peter C. Eklund, Nano Lett., Vol. 5, No. 10, (2005)

[9] R.T. Lv, C.B. Cao, Y.J. Guo, H.S. Zhu, J. Mater. Sci. 39 1575 (2004).

[10] Changlong Jiang, Wangqun Zhang, Guifu Zou, Weicao Yu, Yitai Qian, Materials Chemistry and Physics 103 24-27 (2007).

[11] Zhengshui Hu, Lanying Li, Xiaodong Zhou, Xun Fu, Guohua Gu, Journal of Colloid and Interface Science 294 328–333 (2006).

[12] Hua-Feng Shao, Xue-Feng Qian, Zi-Kang Zhu, Journal of Solid State Chemistry 178 3522–3528 (2005).

[13] S. Yanagida, M. Yoshiya, T. Shiragami, C. Pac, H. Mori and H. Fujita, J. Phys. Chem 94 3104-3111 (1990).

[14] Ping Yang, Mengkai Lu, Dong Xu, Duolong Yuan, Guangjun Zhou, Journal of Luminescence, 93 101-105 (2001).

[15] Harish Chander, Materials Science and Engineering R 49 113–155 (2005).