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Influence of Synthesis Temperature on the Phases Developed and Optical Properties of Manganese Sulfide and Zinc Sulfide
Crystal Research and Technology ( IF 1.5 ) Pub Date : 2021-04-13 , DOI: 10.1002/crat.202000201 Zein K. Heiba 1 , Mohamed Bakr Mohamed 1, 2 , Noura M. Farag 1 , Sameh. I. Ahmed 3
Crystal Research and Technology ( IF 1.5 ) Pub Date : 2021-04-13 , DOI: 10.1002/crat.202000201 Zein K. Heiba 1 , Mohamed Bakr Mohamed 1, 2 , Noura M. Farag 1 , Sameh. I. Ahmed 3
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Nano MnS and ZnS samples are prepared through a simple thermolysis procedure. The effect of synthesis temperature on the different phases formed and their percentages, and on the lattice parameters and crystallite size of MnS and ZnS is examined using Rietveld analysis for X-ray diffraction patterns. The minimum synthesis temperature at which MnS can be formed by the present simple procedure is 250 °C, while ZnS can be prepared at a lower temperature of 200 °C. For manganese sulfide, traces of Mn3O4 phase appear at 300 °C and increase with temperature, while ZnS resists oxidation until 500 °C; pure ZnO forms at 700 °C. The MnS and ZnS samples, obtained at all temperatures, are found to be biphasic; cubic and hexagonal. The nano nature of the samples and the particle morphology are investigated by high-resolution transmission electron microscopy. Fourier-transform infrared spectroscopy is applied to follow the characteristic vibration bands in both systems. The values of the different energy gaps depend on the crystallite size, phases’ percentages, and the preparation temperature. The photoluminescence intensity and the emitted colors from MnS and ZnS depend on the synthesis temperature.
中文翻译：
合成温度对硫化锰和硫化锌相发展和光学性质的影响
纳米 MnS 和 ZnS 样品是通过简单的热解程序制备的。合成温度对形成的不同相及其百分比的影响，以及对 MnS 和 ZnS 的晶格参数和微晶尺寸的影响，使用 X 射线衍射图的 Rietveld 分析进行检查。通过目前的简单程序可以形成 MnS 的最低合成温度是 250 °C，而 ZnS 可以在 200 °C 的较低温度下制备。对于硫化锰，痕量 Mn 3 O 4相出现在 300 °C 并随温度升高而增加，而 ZnS 在 500 °C 之前抗氧化；在 700 °C 形成纯 ZnO。发现在所有温度下获得的 MnS 和 ZnS 样品是双相的；立方体和六角形。通过高分辨率透射电子显微镜研究样品的纳米性质和颗粒形态。傅里叶变换红外光谱用于跟踪两个系统中的特征振动带。不同能隙的值取决于微晶尺寸、相的百分比和制备温度。MnS 和 ZnS 的光致发光强度和发出的颜色取决于合成温度。
更新日期：2021-06-11
中文翻译：
合成温度对硫化锰和硫化锌相发展和光学性质的影响
纳米 MnS 和 ZnS 样品是通过简单的热解程序制备的。合成温度对形成的不同相及其百分比的影响，以及对 MnS 和 ZnS 的晶格参数和微晶尺寸的影响，使用 X 射线衍射图的 Rietveld 分析进行检查。通过目前的简单程序可以形成 MnS 的最低合成温度是 250 °C，而 ZnS 可以在 200 °C 的较低温度下制备。对于硫化锰，痕量 Mn 3 O 4相出现在 300 °C 并随温度升高而增加，而 ZnS 在 500 °C 之前抗氧化；在 700 °C 形成纯 ZnO。发现在所有温度下获得的 MnS 和 ZnS 样品是双相的；立方体和六角形。通过高分辨率透射电子显微镜研究样品的纳米性质和颗粒形态。傅里叶变换红外光谱用于跟踪两个系统中的特征振动带。不同能隙的值取决于微晶尺寸、相的百分比和制备温度。MnS 和 ZnS 的光致发光强度和发出的颜色取决于合成温度。
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