一种花状形貌的SnS2/SnS复合材料、制备方法及应用技术

本发明专利技术提供一种花状形貌的SnS2/SnS复合材料的制备方法，以氯化亚锡为锡源，以硫代乙酰胺为硫源，以去离子水为溶剂，混合搅拌并加入适量氨水后得到混合料液；对混合料液进行水热反应后冷却至室温得到反应产物；对反应产物进行洗涤、烘干得到花状形貌的SnS2/SnS复合材料；其中，氯化亚锡与硫代乙酰胺的质量比为1：(3.5～4.5)，氨水的添加量为0.20～0.25ml；水热反应的温度为160～180℃，反应时间为6～12h；的花状形貌的SnS2/SnS复合材料由花状颗粒组成，的花状颗粒的平均粒径为2～3μm。的花状颗粒的平均粒径为2～3μm。的花状颗粒的平均粒径为2～3μm。

【技术实现步骤摘要】
一种花状形貌的SnS2/SnS复合材料、制备方法及应用


[0001]本专利技术属于半导体纳米材料制备
，涉及SnS2/SnS复合材料，具体涉及一种花状形貌的SnS2/SnS复合材料、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]自从发现石墨烯以来，二维(2D)层状纳米材料因其卓越的物理和结构特性而在下一代集成电子和光电系统中引起了相当大的关注。与无间隙石墨烯相比，二维纳米材料与硅相比具有更宽的带隙；此外，它们在设计低功耗集成电路、柔性光电器件和低噪声光传感器方面具有显着优势。
[0003]作为IV
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VIA族的二硫化锡(SnS2)和硫化亚锡(SnS)已成为一个新的二维纳米材料家族，相较于其他二维材料，SnS2和SnS具有成本低、地球资源丰富、环境友好、有利于广泛应用等特点，且SnS2和SnS具有2.2eV和1.1eV的合适带隙，已经被证实在光电应用中具有巨大的潜力，例如可将其用于可见光
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近红光电探测器。但是，采用SnS2或SnS材料制作的光电探测器普遍存在响应时间长的缺陷。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的缺陷和不足，本专利技术的目的在于，提供一种花状形貌的SnS2/SnS复合材料、制备方法及应用，以解决现有技术中采用SnS2或SnS材料制作的光电探测器响应时间长的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
[0006]一种花状形貌的SnS2/SnS复合材料的制备方法，其特征在于，以氯化亚锡为锡源，以硫代乙酰胺为硫源，以去离子水为溶剂，混合搅拌并加入适量氨水后得到混合料液；对混合料液进行水热反应后冷却至室温得到反应产物；对反应产物进行洗涤、烘干得到花状形貌的SnS2/SnS复合材料；
[0007]其中，所述氯化亚锡与硫代乙酰胺的质量比为1：(3.5～4.5)，所述氨水的添加量为0.20～0.25ml；
[0008]所述水热反应的温度为160～180℃，反应时间为6～12h；
[0009]所述的花状形貌的SnS2/SnS复合材料所述的花状颗粒的平均粒径为2～3μm。
[0010]本专利技术还具有如下技术特征：
[0011]优选的，所述的氯化亚锡与硫代乙酰胺的质量比为1:4，氨水的添加量为0.20ml。
[0012]优选的，所述的水热反应的温度为160℃，反应时间为12h。
[0013]该方法具体包括如下步骤：
[0014]步骤一，制备SnS2/SnS复合材料前驱体溶液；
[0015]步骤一，制备SnS2/SnS复合材料前驱体溶液；
[0016]将0.094g的氯化亚锡和0.375g的硫代乙酰胺溶于去离子水，搅拌至氯化亚锡与硫代乙酰胺完全溶解后，加入适量氨水得到SnS2/SnS复合材料前驱体溶液；
[0017]步骤二，制备SnS2/SnS固体前驱体；
[0018]将步骤一制得的SnS2/SnS复合材料前驱体溶液转移至反应釜中进行水热反应，水热反应结束后冷却至室温得到SnS2/SnS固体前驱体；
[0019]步骤三，制得花状形貌的SnS2/SnS复合材料；
[0020]将步骤二制得SnS2/SnS固体前驱体进行烘干处理，烘干处理结束后制得花状形貌的SnS2/SnS复合材料；所述的烘干处理的反应温度为60℃，烘干保温时间为12h。
[0021]更进一步的，步骤一中，氨水的添加量为0.20ml。
[0022]更进一步的，步骤三中，烘干处理的反应温度为60℃，反应保温时间为12h。
[0023]本专利技术还保护一种花状形貌的SnS2/SnS复合材料，该材料采用如上所述的花状形貌的SnS2/SnS复合材料的制备方法制得。
[0024]本专利技术还保护如上所述的花状形貌的SnS2/SnS复合材料作为光电探测器电极材料在光电探测器中的应用。
[0025]本专利技术与现有技术相比的有益技术效果：
[0026](Ⅰ)本专利技术的花状形貌的SnS2/SnS复合材料的制备方法，以氯化亚锡为锡源，以硫代乙酰胺为硫源，制得SnS2/SnS前驱体溶液；将该SnS2/SnS前驱体溶液依次经过水热反应和烘干处理，最终制得花状形貌的SnS2/SnS复合材料。该制备方法通过控制氯化亚锡与硫代乙酰胺的质量比和水热反应的条件，能够制得对36nm紫外光、425nm近紫外光和515nm绿光具有毫秒级光电响应的花状形貌的SnS2/SnS复合材料。
[0027](Ⅱ)本专利技术的花状形貌的SnS2/SnS复合材料的制备方法，具有工艺简单、制备周期短、成本低等优点。
[0028](Ⅲ)本专利技术的花状形貌的SnS2/SnS复合材料具有相互交叠的片状结构，呈现出花状形貌，结构稳定，避免了样品合成之后难以存放的问题，花状形貌的SnS2/SnS复合材料对紫外到绿光波段具有较快响应，在光电探测器方面有很大的应用价值。
[0029](Ⅳ)将本专利技术的花状形貌的SnS2/SnS复合材料作为光电探测器电极材料用于光电探测器中，能够缩短光电探测器的响应时间和恢复时间，提高光电探测器的性能。
附图说明
[0030]图1为实施例1制备的花状形貌的SnS2/SnS复合材料的XRD图；
[0031]图2为实施例1制备的花状形貌的SnS2/SnS复合材料的RAMAN分析图谱；
[0032]图3为实施例1制备的花状形貌的SnS2/SnS复合材料的SEM图，其中，(a)3μm标尺下的纳米花，(b)为1μm标尺下的纳米花，；
[0033]图4为实施例1制备的花状形貌的SnS2/SnS复合材料对365nm激光产生响应的I
‑
T图；
[0034]图5为实施例1制备的SnS2/SnS复合材料对425nm激光产生响应的I
‑
T图；
[0035]图6为实施例1制备的SnS2/SnS复合材料对515nm激光产生响应的I
‑
T图；
[0036]图7为实施例1制备的SnS2/SnS复合材料对425nm激光产生响应的单个I
‑
T图；
[0037]图8实施例4制备的纳米带组装而成的状SnS2/SnS复合材料；
[0038]图9为对比例1制得的SnS材料的SEM图；
[0039]图10为对比例3制得的SnS2材料的SEM图；
[0040]以下结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。
具体实施方式
[0041]需要说明的是，本专利技术中的所有的原料，如无特殊说明，全部均采用现有技术中已知的原料。
[0042]水热反应过程是指在一定的温度和压力下，在水、水溶液或蒸汽等流体中所进行有关化学反应的总称，在本申请中，具体是指在密封的压力容器中，以去离子水作为溶剂，使原料粉体经溶解和再结晶来制备材料。水热反应制得的样品具有晶粒发育完整且分布均匀的优势。
[0043]遵从上述技术方案，以下给出本专利技术的具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种花状形貌的SnS2/SnS复合材料的制备方法，其特征在于，以氯化亚锡为锡源，以硫代乙酰胺为硫源，以去离子水为溶剂，混合搅拌并加入适量氨水后得到混合料液；对混合料液进行水热反应后冷却至室温得到反应产物；对反应产物进行洗涤、烘干得到花状形貌的SnS2/SnS复合材料；其中，所述氯化亚锡与硫代乙酰胺的质量比为1：(3.5～4.5)，所述氨水的添加量为0.20～0.25ml；所述水热反应的温度为160～180℃，反应时间为6～12h；所述的花状形貌的SnS2/SnS复合材料由花状颗粒组成，所述的花状颗粒的平均粒径为2～3μm。2.如权利要求1所述的花状形貌的SnS2/SnS复合材料的制备方法，其特征在于，所述的氯化亚锡与硫代乙酰胺的质量比为1:4，氨水的添加量为0.20ml。3.如权利要求1所述的花状形貌的SnS2/SnS复合材料的制备方法，所述的水热反应的温度为160℃，反应时间为12h。4.如权利要求1所述的花状形貌的SnS2/SnS复合材料的制备方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：步骤一，制备SnS2/SnS复合材料前驱体溶液；将0.094g的氯化亚锡和0.37...

【专利技术属性】
技术研发人员：王英楠，胡彦昭，刘信彤，闫楚楚，赵武，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：