PbS-PVP,CdS-PVP納米復(fù)合材料的制備與非線性光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、本研究工作介紹了以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為基體的硫化鎘(CdS)納米復(fù)合材料和硫化鉛(PbS)納米復(fù)合材料的制備、特性和應(yīng)用，并且采用原位合成工藝制備出了CdS/PVP和PbS/PVP納米復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)采用不同的反應(yīng)試劑在PVP高聚物基體中通過(guò)原位化學(xué)反應(yīng)生成硫化物納米粒子，通過(guò)加入交聯(lián)引發(fā)劑、紫外光照、恒溫干燥、降低溫度等手段對(duì)兩種材料的制備工藝展開(kāi)了研究，并對(duì)試樣的組成、結(jié)構(gòu)和非線性光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著

2、硫化物在樣品中含量的增加，得到的納米粒子的尺寸增大，利用紫外光照和交聯(lián)劑能促進(jìn)PVP在室溫下交聯(lián)，從而有效防止硫化物粒子長(zhǎng)大。樣品在冰水浴下反應(yīng)和固化可以得到粒徑更小的硫化物納米粒子。由于不同硫源試劑釋放硫離子的能力不同，生成的硫化物納米粒子的尺寸有差別，用硫代乙酰胺和硝酸鹽反應(yīng)得到的硫化物納米粒子粒徑相對(duì)較小。 通過(guò)SEM、TEM測(cè)試手段表明，PVP對(duì)納米粒子具有良好的修飾和保護(hù)作用，有效限制了粒子的長(zhǎng)大。論文中對(duì)其相關(guān)的修飾

3、和保護(hù)作用機(jī)理進(jìn)行了討論。形成的硫化物納米粒子是多晶，均勻地分散在PVP基體中。UV—Vis光譜分析表明，由于納米粒子的量子尺寸效應(yīng)，硫化物的紫外吸收邊發(fā)生了顯著藍(lán)移。據(jù)此計(jì)算得出了不同制備工藝得到的樣品中粒徑，并討論了粒徑變化的原因。Z—掃描分析表明得到的硫化物/PVP納米復(fù)合材料存在明顯的三階非線性光學(xué)效應(yīng)。其中CdS/PVP的非線性折射系數(shù)和非線性吸收系數(shù)分別達(dá)到10-11cm2W-1和10-7cmW-1的強(qiáng)度，在光學(xué)器件的制備中