聚吡咯插层三硫化锰磷（MnPS3）的合成及其磁学与光学性质研究

《Scientific Reports》：Novel intercalation of MnPS3 with polypyrrole and effect on magnetic and optical properties

　　

摘要

本研究关注聚吡咯（ppy）对层状纳米材料三硫化锰磷（MnPS₃）的新型插层作用及其对磁学和光学性质的影响。MnPS₃的合成通过在650°C真空条件下对纯元素进行固相反应，并采用新颖步骤完成。ppy插层过程在不同ppy百分比下于60°C搅拌20小时完成。MnPS₃的绿色粉末通过X射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）和扫描电子显微镜（SEM-EDX）进行表征。MnPS₃的磁学和光学性质在插层前后以及与ppy插层后均进行了测试。XRD显示ppy的明确插层，表现为出现新的hkl相以及MnPS₃的hkl (001)相消失。IR测量揭示ppy的插层，表现为MnPS₃主伸缩峰分裂为602和555 cm^??1，以及ppy的特征峰出现。SEM-EDX测量显示MnPS₃的层状结构形貌，并通过检测主要元素C、H确认ppy存在于层间空间中。MnPS₃的磁性表现为顺磁性，插层化合物MnPS₃-ppy也表现出顺磁性。MnPS₃的磁学参数（如Hc、Ms和Mr）在与ppy插层后发生了变化。MnPS₃的光学性质因ppy插层而受到影响，插层后光学带隙能量的增加表明MnPS₃与ppy之间存在强相互作用。