纳米CoS-x的合成及其缺陷热力学性质探究

摘要

缺陷工程是半导体材料中金属活性中心与局部配位环境的调控手段，构建高效稳定的缺陷材料对促进缺陷工程的实际应用具有重要意义。该工作通过溶剂热法制备纳米 CoS 结合超声调控时间引入不同程度的硫空位缺陷，得到了系列模型材料，并通过 X 射线粉末衍射、拉曼光谱散射等表征手段对其形貌、结构、组成进行分析。以不同量的缺陷纳米 CoS 为一个系统，测定其热力学电导率，并根据缺陷纳米材料的热力学理论，推导其热力学性质与缺陷量以及温度之间的关系，继而得出了缺陷纳米 CoS 溶解热力学性质、摩尔表面热力学性质与偏摩尔表面热力学性质的缺陷效应和温度效应。结果表明，纳米材料缺陷量大小和温度分别对溶解热力学、摩尔表面热力学以及偏摩尔表面热力学有显著影响，且均具有良好的线性关系，可以定量地描述纳米材料热力学性质与缺陷程度的依赖性规律，有助于缺陷纳米材料热力学性质的研究和应用。