ZnCdSe和NiP納米體系的XAFS研究.pdf

1、納米材科的研究是目前材料科學研究的一個熱點，納米科技被共認為是21世紀最具有前途的科研領域。納米尺度(1-100nm)物體的性質由于受到量子效應、尺寸效應、表而效應以及其它一些特殊效應的影響，往往導致納米物質的電子學、熱力學、磁學、光學和化學性質發(fā)生了根本性的改變并出現(xiàn)一些新奇的現(xiàn)象。本論文中，以優(yōu)良光電性能的Cd摻雜ZnSe半導體量子點和具有催化活性的NiP納米非晶態(tài)合金為研究對象，運用時間分辨的同步輻射XAFS觀測了Cd摻雜ZnSe

2、量子點的生長過程；利用XAFS結合透射電鏡、X射線衍射等實驗方法探索了P含量對NiP納米非晶態(tài)合金結構的影響。
　　 本論文主要包括以下內容：
　　 1.Cd摻雜ZnSe量子點生長的原位XAFS研究
　　 利用流動式反應器原理，研制出適用于觀測納米材料液相生長過程的同步輻射時間分辨的原位XAFS實驗裝置，并運用該裝置和快速XAFS技術原位實時地測量了水相合成L-谷胱甘肽包覆的Zn1-xCdxSe量子點的生長過程中

3、Se原子局域結構的變化。通過對Se K邊EXAFS數(shù)據(jù)的分析，證實了ZnSe量子點的生長遵循Ostwald熟化機理，其生長過程分為快速成核過程和之后的緩慢生長過程兩步。量子點晶格發(fā)生了收縮以減小表而能從而使總自由能最小，隨著反應時間的增加，量子點的尺寸增大，Se-Zn鍵收縮的現(xiàn)象有所緩解。摻入Cd后，ZnSe量子點的晶格發(fā)生膨脹，結構無序度增大。研究結果顯示了時間分辨XAFS技術在研究液相合成納米材料的生長過程中的巨大潛力。
　　

4、 2.不同磷含量下NiP納米非晶態(tài)合金的結構
　　 利用X射線吸收精細結構(XAFS)和X射線衍射(XRD)研究了化學還原法制備的不同磷含量的Ni100-xPx合金的原子和電子結構。用苯加氫為探針表征了納米非晶態(tài)合金NiP的催化性能，建立了NiP納米非晶態(tài)合金的磷含量、結構、性能三者之間的關系。結果表明，當x=10時，磷元素的摻入導致了NiP樣品中fcc結構的鎳晶格扭曲和膨脹，Ni-Ni第一近鄰配位的鍵長約增加0.03(A)。