CdS納米棒的分離、晶相控制合成及氧調(diào)控機理的研究.pdf

1、本文首先采用溶劑熱法制備出了具有一定長徑比分布的、帶隙發(fā)射峰和表面態(tài)發(fā)射峰共存的CdS納米棒,接著采用有機密度梯度離心法首次將具有一定長徑比的CdS納米棒按照其長度分開,并對分離后不同組分下的納米棒進行了光學(xué)性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)的表征,結(jié)果發(fā)現(xiàn)光致發(fā)光性能與納米棒的長度相關(guān),短波處的帶隙發(fā)射峰和長波處的表面態(tài)發(fā)射峰的相對強度隨著納米棒長徑比的不同而不同。由分離結(jié)果啟發(fā),嘗試選擇性的合成了以帶隙發(fā)光為主的較短的硫化鎘納米棒和以表面態(tài)發(fā)射峰為主的

2、較長的硫化鎘納米棒,其中發(fā)現(xiàn)氧可以誘導(dǎo)CdS納米棒的各向異性生長。通過改變反應(yīng)物中的氧含量來控制CdS納米棒的長度,從而可以調(diào)控?zé)晒獍l(fā)光。
　　 CdS納米晶有兩種晶型即六方纖鋅礦型和立方閃鋅礦型,這兩種晶型的特征衍射峰位置發(fā)生重疊,而且當(dāng)粒徑處于納米級別時會發(fā)生寬化現(xiàn)象,因此有時很難準確的鑒定產(chǎn)物的晶相。本文首次通過超有機密度梯度法將不同晶型和形貌的CdS納米棒分開,并研究分離后不同組分中產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、晶型、形貌以及光學(xué)性質(zhì),發(fā)

3、現(xiàn)晶型的不同導(dǎo)致的納米晶的直徑、缺陷、長徑比以及光致發(fā)光峰的差異。通過有效的分離可以進一步比較在同一溶液中不同膠體粒子的晶型、結(jié)構(gòu)以及光學(xué)性質(zhì)的差異。最后根據(jù)粒子尺寸的直方圖數(shù)據(jù)建立了一個初步的數(shù)學(xué)模型,這將有助于其它粒子的分離參數(shù)的優(yōu)化。
　　 近來,氧也被發(fā)現(xiàn)可以調(diào)控量子點的合成。對CdS納米棒的分離工作也發(fā)現(xiàn)外界環(huán)境對控制納米晶形貌的影響,接著我們發(fā)現(xiàn)在氮氣氣氛下合成的CdS納米晶可能是六方纖鋅礦和立方閃鋅礦的混相?；谝?/p>

4、上這些工作,我們系統(tǒng)研究了氧含量不同對CdS納米棒的晶型以及形貌的影響,分別考察了不同氣氛、不同填充度、不同濃度對其形貌、晶型以及光學(xué)性質(zhì)的影響。發(fā)現(xiàn)釜中空白部分中的氧在調(diào)控硫化鎘納米晶的晶形和形貌上起主導(dǎo)作用,這是在以前的合成中被遺漏的。填充度、反應(yīng)物濃度以及氣氛的影響都可以從一個新的觀點來理解的。當(dāng)氧不足或者反應(yīng)物濃度較大的時候生成的是長徑比小于3的短而粗的立方閃鋅礦型硫化鎘納米棒,而當(dāng)氧充足或者反應(yīng)物濃度較小的時候則生成的是細而長