基于零維納米體系的結構設計與構筑、性能調控及應用研究.pdf

1、零維納米結構作為低維納米材料體系的重要組成部分，同時也是構筑低維納米材料的基礎，在納米材料學的發(fā)展過程中處于舉足輕重的位置。單一型零維納米結構雖因三維受限而具有很多優(yōu)越性能，但由于其材料、組分和結構單一，功能有限，限制了其在多學科交叉領域的廣泛應用。因此，發(fā)展高級結構和性能的納米材料體系，是我們研究的焦點。在論文中，我們基于零維納米結構體系，設計并合成出多種高級納米結構和優(yōu)越性能的材料，同時總結和招展了相應的合成方法，此外還開展了一些納

2、米結構在交叉學科應用的探索。 在第一章中，我們從低維納米結構的物理效應出發(fā)，介紹了低維體系中最基本的零維納米結構在納米電子學和納米生物學領域的用途，闡述了高級零維納米結構的特征和實現(xiàn)途徑，并討論了零維納米結構和其他高級維度納米體系的關聯(lián)和互動。 在第二章中，我們設計并合成出半導體—金屬 (CdSe-Au) 異質結構納米顆粒，同時調控了兩組分的比例，研究了這一納米顆粒的特異性譜學特征?；谝陨蠈嶒?，總結出一套較為普適性的制

3、備異質結構納米顆粒的方法——相分離及界面反應方法。我們進一步在多個材料體系下驗證了該方法的可行性，制備出一系列的雙元以及多元異質型納米顆粒，包括PbSe-Au異質結構量子點、FePt-Au 和 Cu<,2>O-AuAg 異質結構納米顆粒等等，并探討了異質復合型零維納米材料體系在該方法中形成的機制和過程，為實現(xiàn)納米顆粒的結構多元化和性能多樣化提供了新的途徑。 在第三章中，我們基于最簡單的單一型納米顆粒，通過物理外場誘導化學合成的方

4、法構筑了一維高級納米結構，包含兩部分內容：(1) 利用磁場誘導 Co納米顆粒形成 Co 納米顆粒鏈狀結構，通過電交換反應得到空心的貴金屬 Au、Pt 或 Pd 的空心納米顆粒鏈，并利用磁場的可調節(jié)性有效地調控貴金屬空心納米顆粒鏈狀結構的鏈長，進而實現(xiàn)金屬等離子共振吸收光譜的大范圍調節(jié)；(2)利用光場誘導 CdSe/Te 納米顆粒經(jīng)過柯肯達爾效應、光生偶極組裝及結構再構等一系列過程構造 CdCl<,2> 納米管，進一步跟蹤并討論了這種從納

5、米顆粒到納米管的變化過程及機制，為溫和條件下制備無機納米管提供了新途徑。綜合這兩部分內容，這種物理外場誘導的化學合成方法，實現(xiàn)了對納米結構在形態(tài)和維度上的同步控制。 在第四章中，我們選取 CdSe 和 Au 這兩種最基本的納米顆粒，開展性能調控和應用研究。對于 CdSe 顆粒，我們提出了一種精細調控其熒光光譜的方法，這種方法的調控精度達到 1 m，并建立了相關模型來分析這種光譜調控方法的原理，為量子點的帶寬工程提供了有效的輔助手