核/壳结构的ZnS:Mn/SiO_2纳米粒子的制备及发光性质研究

摘要

采用溶剂热法制备了Mn离子掺杂的ZnS纳米粒子(ZnS:Mn),然后利用正硅酸乙酯(TEOS)的水解反应对其进行了不同厚度的SiO_2无机壳层包覆.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及荧光发射光谱(PL)对样品的结构及光学性质进行了表征和研究.包覆SiO_2壳层后,粒子的粒径明显增大并且在ZnS:Mn纳米粒子表面可以观察到明显的SiO_2壳层.XPS测试印证了ZnS:Mn/SiO_2的核壳结构.随着SiO_2壳层的增厚,ZnS:Mn/SiO_2的Mn离子的发光先增强后减弱,这是因为SiO_2壳层同时具有表面修饰和降低发光中心浓度这两种相反的作用.当壳层厚度(壳与核的物质的量的比)达到5时,发光效果达到最好,其强度达到未包覆样品的7.5倍.