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作者:李胜楠;康珍;徐成瑜;李晓月;董杨;孙恩琪;范天博;张福群;郭洪范;
单位:沈阳化工大学化学工程学院;辽宁省镁钙资源无机功能材料工程研究中心;
摘要:以金属锌粉为原料,氨气为氮源,甘油为添加剂,利用高温直接氮化法制备Zn_3N_2粉末。研究了甘油含量、反应温度以及反应时间对产物中Zn_3N_2质量分数的影响。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能量色散光谱仪、X射线光电子能谱分析了产物的物相组成、微观形貌、元素分布以及样品表面的化学状态。结果表明:甘油分子内部的键在加热后开始断裂,产生的还原性物质可以还原锌粉表面的ZnO,减少了ZnO的含量,从而有利于后期Zn与NH_3之间的反应,提高产物中Zn_3N_2含量,改善Zn_3N_2粉末分散性。当甘油与锌粉比例(体积/质量,mL/g)为0.20时,经600℃加热3 h,可以制备出Zn_3N_2质量分数为95.72%的粉末,获得Zn_3N_2粉末的光学带隙为2.60 eV。
关键词:Zn_3N_2粉末;;甘油;;光学带隙;;高温氮化;;氨气
基金资助:国家自然科学基金资助项目(21403143);; 辽宁省自然科学基金资助项目(2024-MS-129);; 辽宁省教育厅资助项目(JYTMS20231517,LJKZ0431,LJ2020027);; 辽宁省“兴辽英才计划”人才培养资助项目(XLYC1907167);; 辽宁省高等学校创新人才支持计划资助项目(LR2018078)