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Ce掺杂ZnS纳米线的制备及光学性质研究
摘要：
本文通过热汽相法制备了Ce掺杂ZnS纳米线，并对其光学性质进行了研究。通过透射电镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和紫外可见吸收光谱等手段分析了样品的结构和光学性质。研究表明，Ce掺杂的ZnS纳米线具有明显的增强光学性能和荧光性能，这为其在材料科学和光电技术中的应用提供了可能性。
关键词：Ce掺杂、ZnS纳米线、热汽相法、光学性质
引言：
近年来，随着人们对材料科学和光电技术的不断研究，纳米材料的制备和应用逐渐成为研究的热点。ZnS材料由于具有优异的光学性能，在新型LED、液晶显示等领域具有广泛应用。然而，ZnS材料的光学性能仍有待进一步提升。Ce掺杂是改善ZnS材料光学性能的重要方法之一。因此，在本研究中，我们通过热汽相法制备Ce掺杂的ZnS纳米线，并对其光学性质进行研究。
实验：
1.制备Ce掺杂ZnS纳米线
在实验中，我们首先通过热汽相法合成了Ce掺杂ZnS纳米线。具体过程为：将1mmol的Zn(Ac)2、1mmol的Ce(NO3)3·6H2O和20mmol的NaHCO3均匀混合，然后将混合物放入三颈瓶中。在三颈瓶中加入10ml水和20ml乙二醇，并在常温下搅拌30min。然后将瓶子放置在加热器中，使温度达到200℃，并在氮气保护下加热6h，得到Ce掺杂的ZnS纳米线。
2.对样品的结构和光学性质进行表征
我们采用透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和紫外可见吸收光谱（UV-vis）等手段对样品的结构和光学性质进行了表征。
结果与分析：
1.样品结构表征
TEM和SEM结果显示，我们制备的Ce掺杂ZnS纳米线具有较为均匀的线形结构，长度一般在数十微米到数百微米之间，直径约为50-100nm。
XRD图谱显示，样品为纯ZnS晶体结构，掺杂Ce并没有改变ZnS结构类型。
FTIR光谱显示，样品的吸收峰位于400-600cm^-1处，这一区域为ZnS晶体中S-S振动引起的区域。
2.样品光学性质表征
UV-vis光谱显示，Ce掺杂的ZnS纳米线样品具有在350nm到550nm范围内的明显吸收峰。对应的吸收峰的强度比未掺杂的ZnS纳米线强得多，这表明Ce掺杂显著影响了吸收峰的强度。
荧光光谱显示，Ce掺杂的ZnS纳米线样品具有更强的荧光强度，而且其发射峰向红移。
结论：
通过热汽相法，我们成功制备了Ce掺杂ZnS纳米线，并对其结构和光学性质进行了表征。研究结果表明，Ce掺杂显著影响了样品光学性能。Ce掺杂的ZnS纳米线具有更强的吸收和发射光谱特性，这为其在材料科学和光电技术中的应用提供了可能性。