反应时间对微波冷凝回流制备PbS纳米材料形貌的影响.pdf

第７卷第２期２０１３年６月材料研究与应用ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＶ０１．７，ＮＯ．２Ｊｕｎ．２０１３———文章编号：１６７３９９８１（２０１３）０２００７２０５反应时间对微波冷凝回流制备ＰｂＳ纳米材料形貌的影响＊齐晓霞中北大学理学院物理系，山西太原０３００５１摘要ｉ采用微波辐射法并借助冷凝回流装置，在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵的保护下，以二甲基亚砜为溶剂，三水合醋酸铅和硫脲分别作为铅源和硫源，成功地合成了星形结构的ＰｂＳ．利用扫描电子显微镜、Ｘ射线衍射仪和ＰＬ荧光光谱仪，对所得ＰｂＳ纳米产物的形貌、物相和光学性能进行分析表征．并通过研究不同加热反应时间对产物形貌和微观结构的影响，得到了快速制备星形结构ＰｂＳ的最佳条件．结果表明，在反应时间为１０ｍｉｎ时，可制备得到具有星形结构的ＰｂＳ纳米材料，并具有单色发光特性．此外，对ＰｂＳ纳米产物的生长机理也作了进一步研究探讨．关键词：ＰｂＳ；星形纳米结构；微波法；冷凝回流中图分类号：０６１２．４文献标识码：Ａ近年来，构筑纳米级、微米级并具有形貌及大小可控的无机材料及纳米结构功能材料有序的自我组装，己成为材料合成、器件组装的研究热点．纳米材料的许多性质如光学、电学及磁学等，往往与其结构单元的形貌有关，为了调节纳米材料特定的物理性能，精确的形貌控制已成为晶体纳米材料合成的一ⅣⅥ个重要参数［１］．作为重要的一半导体材料，ＰｂＳ因具有能带间隙（０．４１ｅＶ）窄、激子玻尔半径（１８‘ｒｉｍ）较大及强的量子限域效应，而备受重视［２３］．因此，具有优异的电学、光学性质的ＰｂＳ纳米材料，在红外光电探测、光伏转换材料、太阳能电池、非线性光学材料、光电器件、传感与检测等一些高新技术领域中，有着广阔的应用前景［４。９］．随着对晶体成核及合成认识的不断深入，对不同形貌及尺寸可控的ＰｂＳ纳米材料的制备和研究，一直是人们关心的课题．微波法作为纳米材料的一种新的简便合成技术，具有反应速度快、相选择性及形貌可控等优点，可制备出由ＰｂＳ纳米颗粒组装成的二维和三维多—收稿日期：２０１３０３－２７＊基金项目：国家自然科学基金（６０７７６０６２，５０７３０００９）资助课题作者简介：齐晓霞（１９８０一），女，山西省定襄县人，硕士，讲师．种形貌的微纳米材料［１０｜．微波加热可使反应体系因受热快速达到过饱和状态，从而形成均匀的第一批结晶核并使晶核同步生长．Ｑｉａｏ等人［１１。，在２５４Ｗ的微波辐照下得到形貌可控的ＰｂＳ纳米晶体．而Ｎｉ等人［１引，采用微波法制备出了尺寸为１ｂｔｍ左右的星形结构的ＰｂＳ纳米材料．Ｐｈｕｒｕａｎｇｒａｔ等人［１３｜，在６００Ｗ微波辐照下，通过９次循环反应（反应３０Ｓ间歇７０ｓ，然后再循环反应），制备出了枝状结构的ＰｂＳ纳米材料．Ｌｉａｏ等人［１４｜，将适量的ＰｂＡｃ２・３Ｈ：Ｏ和硫代乙酰胺加入到甲醛中，再将混合后的溶液放在微波回流系统中加热２０ｍｉｎ，待冷却至室温，即得到ＰｂＳ纳米立方晶体．由于微波加热速度非常快且温度很难控制，反应溶液在短时间内达到沸腾，容易导致喷溅和爆炸，因此微波法需在密闭反应装置中进行．冷凝回流不仅能使体系的温度和浓度保持恒定［１５｜，而且能提高反应装置的安全性和可靠性，可以更加快速、高效地制备出结晶尺寸均匀、尺寸更小的纳米材料．本文采用微波辐射法并借助冷凝回流装置，快速制备出了万方数据第７卷第２期齐晓霞：反应时间对微波冷凝回流制备ＰｂＳ纳米材料形貌的影响７３星形结构的ＰｂＳ纳米材料．同时采用ＸＲＤ，ＳＥＭ和荧光光谱等测试手段，对样品的结构、形貌及性能等进行了表征．２结果与讨论１实验部分首先取０．１５８５ｇ的三水合醋酸铅（ＰｂＡｃ２・３Ｈ：０）和０．０３１５ｇ的硫脲（ＣＨ。Ｎ２Ｓ），将它们溶入到１０ｍＬ的二甲基亚砜（ＤＭＳＯ）中，再加入０．１０ｇ的十六烷基三甲基溴化铵（ＣＴＡＢ），进行磁力搅拌使其均匀混合，随后将其转移至微波冷凝回流装置中，在３００Ｗ的微波辐照下加热，反应结束后待其自然冷却至室温，最后用乙醇和去离子水离心洗涤℃数次，再在恒温６０下于干燥箱里干燥３ｈ，即可得到粉末样品．本研究所用的试剂均为分析纯．用Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）测试样品的晶体结构，用Ｃｕ靶Ｋａ射线测试，其中电压为３０ｋＶ，电流为２０ｍＡ，入＝０．１５４０６ｎｍ；用ＪＳＭ－６７００Ｆ型场发射扫描电镜（ＦＥＳＥＭ），表征表面形貌；用Ｆ－４５００型荧光光谱仪，测试光致发光谱（ＰＬ），Ｈｅ－Ｃｄ作激发光源．研究所用的实验装置如图１所示．ｐｐｏｒｔ图１微波冷凝回流装置图Ｆｉｇ．１Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｅｔｕｐｆｏｒｍｉｃｒｏｗａｖｅｒｅｆｌｕｘｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ２．１形貌与成分图２为不同反应时间所得ＰｂＳ纳米产物的ＳＥＭ图．从图２可见：当微波辐照时间为３ｍｉｎ时，所得产物虽已形成枝状，但其边缘光滑，且主干上并无分支（图２（ａ））；随着微波辐照的时间延长至５ｍｉｎ时，可以看到枝状产物持续地生长，部分产物出现了四角对称的十字型四臂星状体，每个主干上也包含有很多相互平行的侧枝，侧枝与其相应的主干垂直成十字型，呈现出四角对称特征（图２（ｂ））；当反应时间延长至１０ｍｉｎ时，星形纳米结构更为清晰明显，不仅在主干上呈现十字型的四臂结构，而且获得了完美的六臂星形结构（图２（ｃ））；图２（ｄ）可以清楚看到，此时ＰｂＳ纳米晶表面不再光滑，层层堆积在一起，并且六支臂不在同一平面，而是向三维空间伸展呈正交状，每支臂上又都生长出４排相互垂直的分枝，每排错落有致的分枝由相互平行的纳米棒组成，获得了形貌最佳的星形结构．由此可知，反应时间对产物形貌有一定的影响，最佳的反应时间应为１０ｍｉｎ．在实验过程中还发现，随着反应时间的延长，产物在晶核周围不断地生长，纳米颗粒不断增大．这是由于其生长过程是先形成星形的骨架，然后在骨架上生长树枝，形成星形的树枝状高级结构．这说明，星型ＰｂＳ纳米晶的形成是一个循序渐进、不断结晶生长的过程．图３是反应时间为１０ｍｉｎ时，得到的星形ＰｂＳ纳米材料的Ｘ射线衍射图．从图３可见：所得产物为面心立方相岩盐结构，各强衍射峰分别对应于ＰｂＳ面心立方晶体的（１１１），（２００），（２２０），（３１１）和（２２２）晶面，其中晶面（２００）的衍射峰较强，表明生成的ＰｂＳ沿（２００）方向上优先取向结晶；衍射峰的峰形尖锐，半峰宽小，表明微波法制备所得的ＰｂＳ产物具有很高的结晶度；没有发现明显的散杂峰，说明产物的纯度很高．万方数据７４材料研究与应用图２不同反应时间所得ＰｂＳ样品的ＳＥＭ图（ａ）３ｍｉｎ；（ｂ）５ｍｉｎ；（ｃ）１０ｍｉｎ；（ｄ）图（ｃ）的高倍ＳＥＭ图Ｆｉｇ．２ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＰｂＳｓａｍｐｌｅｓｐｒｅｐａｒｅｄｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ（ａ）３ｍｉｎ；（ｂ）５ｍｉｎ；（ｃ）１０ｍｉｎ；（ｄ）ｔｈｅｈｉｇｈｅｒｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎＳＥＭｉｍａｇｅｏｆ（ｃ）２０／（。）图３微波冷凝回流法制备纳米结构ＰｂＳ的ＸＲＤ图谱Ｆｉｇ．３ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｏｆｔｈｅ—ａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄＰｂＳ—ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ２．２生长机理在制备星形ＰｂＳ纳米材料的过程中，所用铅源为三水合醋酸铅，而硫脲不仅是硫元素的来源，而且还起到了表面修饰剂的作用，可以防止纳米颗粒的团聚［１６｜．在反应过程中，硫脲在一定温度下与水先反应生成Ｈ。Ｓ，而后Ｈ：Ｓ溶于水产生的Ｓ２一与Ｐｂ２＋反应生成ＰｂＳ，反应方程如下：ＮＨ２ＣＳＮＨ２＋Ｈ２０一２ＮＨ３＋Ｈ２Ｓ＋Ｃ０２（１）——Ｐｂ２＋＋Ｓ２一，ＰｂＳ（２）因微波辐射加热迅速，ＰｂＳ纳米结构的形成，首先是由局部产生的高温导致生成过度饱和的ＰｂＳ纳米晶核，而高的饱和度容易导致三维成核生长，从而形成树枝状结构．ＰｂＳ为立方岩盐晶体结构，当加入的ＣＴＡＢ分子吸附在ＰｂＳ晶核的某一晶面上，基团在晶体生长过程中产生相互作用，而使晶体在该晶面的生长速度较慢，相比于不带电荷的｛１００）面（Ｐｂ原子和Ｓ原子共存），它们更容易吸附在晶粒的带有电荷的｛１１１）面上（只含有Ｐｂ原子或Ｓ原子）［１７１．由于晶体的不同晶面具有不同的表面能，每个面的生长速率主要由其表面能决定．一般来说，具有面心立方结构的纳米颗粒的形状取决于沿＜１００＞和＜１１１＞方向晶体生长速率［１８１．在反应过程中，ＣＴＡＢ分子有效地吸附在ＰｂＳ晶粒的｛１１１｝面上，大大地降低了｛１１１｝面的表面能，使得沿＜１００＞方向的生长速度与沿＜１１１＞方向的生长速度的比值Ｒ变大，当Ｒ值较高时，形成的产物将是星状枝晶．在ＣＴＡＢ分子的引导下，晶体先沿着６个＜１００＞方向优先生长出树干．当反应时间增加万方数据第７卷第２期齐晓霞：反应时间对微波冷凝回流制备ＰｂＳ纳米材料形貌的影响７５时，ＰｂＳ晶体会沿着晶核的六支臂快速生长，但随着反应时间延长，反应物浓度开始逐步降低，星形结构的六支臂就会越长越细，在ＣＴＡＢ分子的继续引导下，ＰｂＳ在臂上局部区域成核，在垂直每支主臂的表面上再沿着另外的四个＜１００＞方向生长，逐步长出二级枝状结构甚至呈阵列状，这种持续生长便得到一个完美的星形结构．但ＰｂＳ星状纳米结构的具体形成机理还有待实验的进一步分析证明．２．３ＰＬ光谱图４为用微波法制备的ＰｂＳ星形纳米材料的荧光光谱．从图４中可以看出，用波长为４３３ｎｍ的激发光源激发ＰｂＳ纳米材料时，发光蜂位于可见光区波长为６５１ｎｍ处，该处有一明显发射峰，属于ＰｂＳ纳米晶的带间发射峰，对应于导带底价带顶的电子跃迁发射，激发态的电子通过元辐射跃迁弛豫到导带底，然后以辐射跃迁的形式回到价带顶［２引．其峰宽较窄，说明其单色性较好．这种发光特性使其在未来纳米光电材料的构建中，具有潜在的应用价值．５５０６０１）６５０７００７５０波长／ｎｍ图４星形ＰｂＳ纳米材料的荧光光谱Ｆｉｇ．４Ｐｈｏｔｏ－ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｓｔａｒ－ｓｈａｐｅｄＰｂＳｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ３结论采用微波辐射法并借助冷凝回流装置，以ＰｂＡｃｚ・３ＨｚＯ和硫脲为原料、二甲基亚砜为溶剂，在不改变反应物的配比，将０．１ｇ的ＣＴＡＢ加人混合溶液中，使其在３００Ｗ的微波辐照下反应１０ｍｉｎ，即可得到最佳星形结构ＰｂＳ．结果表明，该方法不仅可以加速高纯度、高品质ＰｂＳ的制备，而且能够形成较完美的星形状结构ＰｂＳ．荧光光谱分析所得，在可见光区波长６５１ｎｍ处出现星形结构ＰｂＳ的发射峰，其峰宽较窄，表明其单色性较好．参考文献：［１１糜裕宏，张孝彬，季振国，等．球状、立方状及空心立方状ＰｂＳ纳米晶的控制合成及其形成机理［Ｊ１．无机化学学报，２００９，２５（９）：１５６３－１５６８．［２３ＫＯｗＳＨＩＫＭ，ＶＯＧＥＬＷ，ＵＲＢＡＮＪ，ｅｔａ１．ＭｉｃｒｏｂｉａｌＳｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＰｂＳｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｔｅｓ［Ｊ］．Ａｄｖ—Ｍａｔｅｒ，２００２（１４）：８１５８１８．［３１ｗＡＮＧｓＱ，ＰＡＮＡＬ，ＹＩＮＨＹ，ｅｔａ１．ＳｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＰｂＳｍｉｃｒｏｃｒｙｓｔａｔｓｖｉａａｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒ—Ｌｅｔｔ，２００６，６０（９－１０）：１２４２１２４６．［４］ＭｃＤＯＮＡＬＤｓＡ，ＫＯＮＳＴＡＮＴＡＴＯＳＧ，ＺＨＡＮＧＳＧ・ｅｔ—ａ１．ＳｏｌｕｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｄＰｂＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｉｎｆｒａｒｅｄｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒｓａｎｄｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃｓ［Ｊ］．ＮａｔＭａｔｅｒ，２００５—（４）：１３８１４３．［５３ＨＵＹＮＨｗＵ，ＤＩＴＴＭＥＲＪＪ，ＡＬＩＶｌＳＡＴＯＳＡ—Ｐ．Ｈｙｂｒｉｄｎａｎｏｒｏｄ－ｐｏｌｙｍｅｒｓｏｌａｒｃｅｌｌｓ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００２，２９５：２４２５－２４２７．［６３ＳＭＩＴＨＡＭ，ＧＡＯＸ。ＮＩＥＳｆＱｕａｎｔｕｍｄｏｔ—ｌｑａｎｏｅｒｙｓｔａｌｓｆｏｒｉｎｖｉｖｏｍｏｌｅｃｕｌａｒａｎｄｃｅｌｌｕｌａｒ—ｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ１．Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ—Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌ，２００４，８０：３７７３８５．［７１ＨＩＮＥＳＭＡ。ＳＣＨＯＬＥＳＧＤ．ＣｏｌｌｏｉｄａｌＰｂＳ—ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓｗｉｔｈｓｉｚｅ－ｔｕｎａｂｌｅｎｅａｒ－ｉｎｆｒａｒｅｄｅｍｉｓｓｉｏｎ：ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆｐｏｓｔ－ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｓｅｌｆ－ｎａｒｒｏｗｉｎｇｏｆｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅ—ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｄｖ—Ｍａｔｅｒ，２００３（１５）：１８４４１８４９．［８］ＺＵＯＦ，ＹＡＮＳ，ＺＨＡＮＧＢ，ｅｔ—ａ１．Ｌｃｙｓｔｅｉｎｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＰｂＳｎａｎｏｃｕｂｅ－ｂａｓｅｄｐａｇｏｄａ－ｌｉｋｅｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ［Ｊ］．ＰｈｙｓＣｈｅｍ—Ｃ，２００８。１１２：２８３１２８３５．［９］ＬＩｕＸＦ，ＺＨＡＮＧＭＤ．ＳｔｕｄｉｅｓｏｎＰｂＳａｎｄＰｂＳｅ—ｄｅｔｅｃｔｏｒｓｆｏｒＩＲｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＩｎｔＪＩｎｆｒａｒｅｄＭｉｌｌｉ，２０００，２１：—１６９７１７０１．［１０］ＣＡＯＨＬ，ＧＯＮＧＱ，ＱＩＡＮＸＦ，ｅｔａ１．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆ３一Ｄｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｄｅｎｄｒｉｔｅｓｏｆｌｅａｄｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅｓｉｎｌａｒｇｅｓｃａｌｅｖｉａｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ａｓｓｉｓｔａｎｔｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．ＣｒｙｓｔＧｒｏｗｔｈ—Ｄｅｓ，２００７，７（２）：４２５４２９．［１１３ＱＩＡＯＺＰ，ＺＨＡＮＧＹ，ＺＨＯＵＬＴ，ｅｔａ１．Ｓｈａｐｅ—ｃｏｎｔｒｏｌｏｆＰｂＳｃｒｙｓｔａｌｓｕｎｄｅｒｍｉｃｒｏｗａｖｅｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｒｙｓｔＧｒｏｗｔｈ—Ｄｅｓ，２００７（７）：２３９４２３９６．［１２］ＮＩＹＨ，ＬＩＵＨＪ，ＷＡＮＧＦ，ｅｔａ１．ＰｂＳｃｒｙｓｔａｌｓｗｉｔｈｃｌｏｖｅｒ－ｌｉｋｅ—ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ．ｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓ［Ｊ３．ＣｒｙｓｔＲｅｓＴｅｃｈｎｏｌ，２００４。３（３９）：２００，２０６．［１３１ＰＨｕＲｕＡＮＧＲＡｒＡ，ＴＨＯＮＧＴＥＭＡＴ。ＴＨＯＮＧＴＥＭ扫磊宕。苦Ｈ万方数据７６材料研究与应用２０１３ｓ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｅａｒ－ｌｉｋｅ。ｈｅｘａｐｏｄａｎｄｄｅｎｄｒｉｔｉｃＰＫＳｕ－ｓｉｎｇｃｙｃｌｉｃｒｎｉｃ．ｒｏｗａｖｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄｓｙｎｔｈｅｓｉｓ［－Ｊ］．ＡｄｖＭａｔｅｒ，２００９，６３：６６７－６６９．Ｄ４３ＬＩＡＯｘＨ，ＺＨＵＪＪ，ＣＨＥＮＨＹ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ—ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｎａｎｏｃｒｖｓｔａｌｌｉｎｅｍｅｔａｌｓｕｌｆｉｄｅｓｉｎｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｓｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］．ＭａｔＳｃｉＥｎｇ—Ｂ，２００１，８５（１）：８５８９．［１５］ＮＡＤＡＧＯＵＤＡＭＮ，ＶＡＲＭＡＲ—Ｓ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄｓｈａｐｅ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｕｌｋｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＡｇａｎｄＦｅ—ｎａｎｏｒｏｄｓｉｎｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃ０１）ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＣｒｙｓｔＧｒｏｗｔｈＤｅｓ，２００８，８（１）：２９１－２９５．［１６３朱步瑶，石洪涛，黄建滨，等．正负离子表面活性剂反胶—团与反相微乳研究［Ｊ］．化学学报，２００１，５９：９１３９１７．［１７］ＬＩＵＢ，ＹｕＳＨ，ＬＩＬＪ，ｅｔａ１．Ｎａｎｏｒｏｄ－ｄｉｒｅｃｔｏｒｉｅｎｔｅｄａｔｔａｃｈｍｅｎｔｇｒｏｗｔｈａｎｄｐｒｏｍｏｔｅｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ—ｐｒｏｃｅｓｓｅｓｅｖｉｄｅｎｃｅｄｉｎｅａｓｅｏｆ“ＺｎＷＯＪ］．ＰｈｙｓＣｈｅｍＢ，—２００４，１０８：２７８８２７９２．［１８］耿庆芬，王晓鹏，张霞，超声法制备硫化铅／二氧化硅核壳结构亚微米粒子［Ｊ］．无机化学学报，２００９，２５（８）：—１４９７１５０３．［１９］徐兵，陈娟，李长生，凹陷立方体ＰｂＳ纳米结构的溶剂热合成及其性能研究［Ｊ］．材料导报，２０１２，２６（２）：５９．６２．ＥｆｆｅｃｔｏｆｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｅｂＳｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｖｉａｍｉｃｒｏｗａｖｅｍｅｔｈｏｄｅｑｕｉｐｐｅｄｗｉｔｈｒｅｆｌｕｘｃｏｎｄｅｎｓｅｒＱＩＸｉａｏｘｉａＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，ＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，ｒａｉｙｕａｎ０３００５１・ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ，ｓｔａｒｓｈａｐｅｄＰｂＳｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｗａｓｒａｐｉｄｌｙｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆ——ｓｕｒｆａｃｅａｃｔｉｖａｔｏｒＣＴＡＢｖｉａｍｉｃｒｏｗａｖｅｍｅｔｈｏｄｅｑｕｉｐｐｅｄｗｉｔｈｒｅｆｌｕｘｃｏｎｄｅｎｓｅｒｂｙａｄｄｉｎｇＤＭＳＯａｓｓｏｌｖｅｎｔ．Ｔｈｅ—ｒｅａｃｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅＰｂＡｃ２・３Ｈ２Ｏａｓｌｅａｄｓｏｕｒｃｅａｎｄｔｈｉｏｃａｒｂａｍｉｄｅａｓｓｕｌｆｕｒｓｏｕｒｃｅ．Ａｓｅｒｉｅｓｏｆ—ａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇ—Ｘｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ），ｆｉｅｌｄｅｍｉｓｓｉｏｎｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ），ａｎｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｐｈａｓｅ，ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ＇ａｎｄｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ—ａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｓａｍｐｌｅｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｙｎｔｈｅｓｉｓ—ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｒｏｄｕｃｔｓｗｅｒｅｆｕｒｔｈｅｒｉｍｐｒｏｖｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅＰｂＳｎａｎｏｐｒｏｄｕｃｔｓｈａｖｅｓｔａｒｓｈｏｐｅｄｍｏｒｐｈ０１０９ｙｗｈｅｎｒｅａｅｔｉｏｎｔｉｍｅｌａｓｔｅｄ１０ｒａｉｎ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰｂＳ—ｓｔａｒｓｈａｐｅｄｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｆｕｒｔｈｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅｄｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｂｔａｉｎｅｄｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰｂＳ；ｓｔａｒｓｈａｐｅｄｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｍｉｃｒｏｗａｖｅ；ｒｅｆｌｕｘｃｏｎｄｅｎｓｅ万方数据