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

Title: Hydrothermal synthesis and study on properties of ZnS micropheres and porous nanospheres

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