硫化鎘納米材料的控制合成、生長過程及性質(zhì)研究.pdf

1、硫化鎘(CdS)是一種非常重要的Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體材料，具有十分優(yōu)越的光電性質(zhì)，在生物傳感器、光催化、太陽能電池、發(fā)光二極管等領(lǐng)域都有極為廣泛的應(yīng)用。眾所周知，納米材料的性能與其尺寸大小、結(jié)構(gòu)形貌有很大關(guān)系，因此研究納米材料的可控合成對調(diào)控材料的性能、拓展材料的應(yīng)用范圍具有非常重要的意義。而要實(shí)現(xiàn)納米材料可控合成的關(guān)鍵則在于探索出不同形貌的納米材料的制備工藝，獲取其生長過程的詳細(xì)信息，并揭示出其生長機(jī)理。本論文以CdS納米材料作為研究對象，

2、分別在三個(gè)不同的體系中，通過選擇不同的原料以及調(diào)節(jié)體系的各種參數(shù)而成功合成了一系列具有典型形貌的CdS納米材料，并對所得不同形貌的CdS納米材料的生長過程、機(jī)理以及性質(zhì)進(jìn)行了研究。
　　 在水-乙二醇體系中，分別以醋酸鎘和硫化鈉或醋酸鎘和硫脲作為原料，在室溫下成功合成了類球狀CdS納米晶和CdS納米空心球。通過微量熱法并結(jié)合熒光光譜和掃描電鏡等分析手段，再現(xiàn)了類球狀CdS納米晶和CdS納米空心球的原位生長過程，并得到了其生長機(jī)理

3、。根據(jù)微量熱曲線，成功地獲得了類球狀CdS納米晶生長過程的熱焓值、反應(yīng)速率常數(shù)、活化能變等熱動(dòng)力學(xué)信息。與此同時(shí)，結(jié)合微量熱法，還成功地計(jì)算出了CdS納米空心球的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。
　　 在Triton X-100/正辛醇/環(huán)己烷/水的微乳體系中，以醋酸鎘和硫脲為原料，通過調(diào)節(jié)體系參數(shù)，在不同的反應(yīng)物濃度、水與表面活性劑的物質(zhì)的量之比的條件下，室溫合成了CdS納米管和橄欖狀CdS納米材料。并采用微量熱法對其生長過程進(jìn)行了原位研究，

4、探討了其形成機(jī)理。同時(shí)，以橄欖狀CdS納米材料的合成條件作為參照，詳細(xì)地研究了反應(yīng)物濃度、水與表面活性劑的物質(zhì)的量之比對產(chǎn)物形貌的影響。此外，采用紫外可見分光光度計(jì)和熒光光度計(jì)對CdS納米管的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究，較強(qiáng)的熒光強(qiáng)度顯示出了CdS納米管具有較好的發(fā)光性能。再以醋酸鎘和硫化鈉作為原料，成功制備出了尺寸均勻、分散性好、邊長約為100 nm的CdS納米立方體。
　　 在Tween-80/正戊醇/環(huán)己烷/水的微乳體系中，以氯化