利用牛血清蛋白合成CdS、ZnS納米材料.pdf

1、近年來(lái)，Ⅱ-Ⅵ半導(dǎo)體納米材料制備和性質(zhì)的研究引起了人們極大的興趣.因量子限域效應(yīng)，使它們具有優(yōu)良可控的光學(xué)特性及光電子特性，被廣泛應(yīng)用于光電子器件和生物標(biāo)注方面及光化學(xué)領(lǐng)域.其可控合成研究在水相和氣相合成方法上進(jìn)了很多嘗試，制備出不同形貌和尺寸的納米晶，如量子棒、線、火柴棒和多足結(jié)構(gòu)等，有著各向異性光電效應(yīng)如光偏振散射特性，量子激發(fā)特性等，使它們能夠做為原始組裝單元來(lái)構(gòu)建高級(jí)復(fù)雜納米器件及設(shè)備.然而在合成制備過(guò)程中，采用高溫?zé)峤夥ê铣砂?/p>

2、導(dǎo)體納米晶過(guò)程中，不可避免的高溫、無(wú)水無(wú)氧和有毒有機(jī)溶劑參與等極端條件使得實(shí)驗(yàn)步驟復(fù)雜且對(duì)環(huán)境造成污染，這使得金屬或半導(dǎo)體納米晶的合成成本加大和對(duì)環(huán)境不友好在我們的研究工作中，我們采用在良性條件下(低溫，低壓，中性PH)以生物有機(jī)質(zhì)做礦化模板的生物礦化方法，制備了一維Ⅱ-Ⅵ半導(dǎo)體納米材料。此方法很好的避免了傳統(tǒng)有機(jī)合成中的高溫、無(wú)水無(wú)氧和有毒有機(jī)溶劑參與等極端條件，且實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單易控，對(duì)環(huán)境友好. 本文的主要工作和取得的主要成果

3、如下： 1.利用牛血清蛋白在水溶液中制備了CdS一維納米棒和納米線，納米棒和納米線的形貌均一，單分散性好，我們?cè)诜磻?yīng)溫度為20℃，利用BSA的二級(jí)結(jié)構(gòu)α螺旋鏈做模板誘導(dǎo)合成CdS納米棒，長(zhǎng)度為250nm，直徑為30nm；在反應(yīng)溫度50℃時(shí)，利用BSA的二級(jí)結(jié)構(gòu)無(wú)規(guī)則線絲狀體合成網(wǎng)狀CdS納米線，其長(zhǎng)度約2～3umCdS納米棒和網(wǎng)狀納米線均為立方相閃鋅礦結(jié)構(gòu).熒光性質(zhì)的測(cè)試表明：位于550nm處的主熒光峰與425nm處的本征熒光峰

4、相比，明顯紅移，熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng).這種優(yōu)良的熒光性能能使其在量子熒光及生物學(xué)標(biāo)記等領(lǐng)域具有新的應(yīng)用前景CdS網(wǎng)狀納米線具有優(yōu)良的I-V電導(dǎo)特性及敏感的紫外光響應(yīng)。其在暗態(tài)下，金屬探針和半導(dǎo)體之間形成肖特基勢(shì)壘；在紫外光照射下，CdS納米線有明顯的響應(yīng)，表現(xiàn)為準(zhǔn)歐姆特征。I-V測(cè)試結(jié)果表明：這種材料對(duì)光有很強(qiáng)的敏感性，在光敏器件中可能有一定的應(yīng)用價(jià)值對(duì)納米棒和納米線的生長(zhǎng)機(jī)理做了較為具體的探討和解釋。 2.利用牛血清蛋白在水溶液中

5、制備了ZnS納米棒和納米線及樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)，納米棒和納米線的形貌均一。我們?cè)诜磻?yīng)溫度為20℃，利用BSA的二級(jí)結(jié)構(gòu)α螺旋鏈做模板誘導(dǎo)合成單分散性好的ZnS納米棒，長(zhǎng)度為250nm，直徑為30nm；在反應(yīng)溫度為50℃時(shí)，利用BSA的二級(jí)結(jié)構(gòu)無(wú)規(guī)則線絲狀體合成網(wǎng)狀ZnS納米線，其長(zhǎng)度約為幾個(gè)微米.我們?cè)诜磻?yīng)溫度為20℃、較低濃度BSA條件下，利用BSA分子結(jié)構(gòu)中含有-OH、-NH、-SH等極性官能團(tuán)做誘導(dǎo)吸附劑，制備了樹(shù)枝狀ZnS樹(shù)枝晶，主枝及