硫化鎘納米材料的控制合成、生長過程及性質研究.pdf

1、硫化鎘(CdS)是一種非常重要的Ⅱ-Ⅵ族半導體材料，具有十分優(yōu)越的光電性質，在生物傳感器、光催化、太陽能電池、發(fā)光二極管等領域都有極為廣泛的應用。眾所周知，納米材料的性能與其尺寸大小、結構形貌有很大關系，因此研究納米材料的可控合成對調控材料的性能、拓展材料的應用范圍具有非常重要的意義。而要實現納米材料可控合成的關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信息，并揭示出其生長機理。本論文以CdS納米材料作為研究對象，

2、分別在三個不同的體系中，通過選擇不同的原料以及調節(jié)體系的各種參數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、機理以及性質進行了研究。
　　 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。通過微量熱法并結合熒光光譜和掃描電鏡等分析手段，再現了類球狀CdS納米晶和CdS納米空心球的原位生長過程，并得到了其生長機理

3、。根據微量熱曲線，成功地獲得了類球狀CdS納米晶生長過程的熱焓值、反應速率常數、活化能變等熱動力學信息。與此同時，結合微量熱法，還成功地計算出了CdS納米空心球的標準摩爾生成焓。
　　 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，通過調節(jié)體系參數，在不同的反應物濃度、水與表面活性劑的物質的量之比的條件下，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行了原位研究，

4、探討了其形成機理。同時，以橄欖狀CdS納米材料的合成條件作為參照，詳細地研究了反應物濃度、水與表面活性劑的物質的量之比對產物形貌的影響。此外，采用紫外可見分光光度計和熒光光度計對CdS納米管的光學性質進行了研究，較強的熒光強度顯示出了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