氧化鋅納米材料的控制制備與形成機制的研究.pdf

1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文氧化鋅納米材料的控制制備與形成機制的研究姓名：王曉娟申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：無機化學(xué)指導(dǎo)教師：馬長勤姜建壯20030508山爾人學(xué)碩士學(xué)位論文摘要當物質(zhì)的尺寸小到一定級別時，其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)將產(chǎn)生突變，將具有與塊體材料截然不同的性能，將為它們的應(yīng)用開辟新的領(lǐng)域。納米材料正適應(yīng)了這一要求，人們投入了大量的精力研究和制備它們。納米材料具有四大基本物理效應(yīng)：表面效應(yīng)，小尺寸效應(yīng)，量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)。這些效應(yīng)

2、使得納米材料有特異的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)和催化性能。同時對納米粒子而言，不同的形貌展示上述效應(yīng)的大小和維度是不同的，這將導(dǎo)致性能的差異。因此，控制納米粒子的尺寸及形貌一直是人們不斷探索的課題。此外，對納米粒子進行有序的組裝，將產(chǎn)生周期性的結(jié)構(gòu)，造成周期性的勢場將對光、電、磁等性質(zhì)產(chǎn)生特異的影響，這也是目前人們廣泛研究的課題。無機半導(dǎo)體納米材料在近二十年來一直是人們不斷關(guān)注的課題，通過減小它們晶體的尺寸，而不必改變其化學(xué)組成，就可以改善

3、發(fā)光二極管和其它光電器件。具有與塊體材料相同內(nèi)部結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體納米晶其電子能級密度隨量子尺寸效應(yīng)的大小變化，這導(dǎo)致它們的光學(xué)和電學(xué)性能隨納米晶尺寸變化而強烈改變。因此，尺寸和形貌是影響能級分裂的重要因素，對無機半導(dǎo)體納米材料進行控制制備及組裝具有重要的意義。本論文中我們通過蒸發(fā)微乳液體系的溶劑，制各出由約7nm的納米粒子聚結(jié)而成的亞微米級六角形單晶氧化鋅超結(jié)構(gòu)粒子，并獲得六角形亞微米粒子的自組裝有序陣列。我們利用透射電子顯微鏡(TEM)技

4、術(shù)對體系的反應(yīng)過程進行了監(jiān)測，并利用紅外(FTIR)，熱分析等手段研究了產(chǎn)物的組成，通過紅外譜判斷出產(chǎn)物系由表面活性劑十二烷基磺酸鈉修飾的氧化鋅粒子。在該體系的反應(yīng)初期，5～10nm的小納米晶首先被形成，而氨水的注入，導(dǎo)致大量納米晶發(fā)生聚集，形成看似球形的亞微米級納米晶的聚集體；隨溶劑蒸發(fā)，這些聚集體密實、結(jié)晶化并進行自組裝，由于固固和固液界面疏水基團的相互作用導(dǎo)致聚集體間界面被拉平，并采取了界面交角為120。的穩(wěn)定形式，最終形成六角形