溶劑熱法合成硒化物和氧化物納米晶及其納米復(fù)合結(jié)構(gòu).pdf

1、納米晶的量子尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)，宏觀量子隧道效應(yīng)等物理特性，賦予其有別于宏觀物質(zhì)的熱、磁、光、電、敏感特性和表面穩(wěn)定性，預(yù)期在光電子器件、傳感材料、信息技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)以及化工等方面具有非常重要的應(yīng)用前景。這使得納米晶的合成和應(yīng)用研究成為近二十年來(lái)的研究熱點(diǎn)，但仍有許多難點(diǎn)需要解決，如合成單分散、粒徑可控納米晶并對(duì)其表面功能化仍存在很多問(wèn)題。本論文針對(duì)硒化物和氧化物納米晶的合成及其與不同表面態(tài)碳納米管復(fù)合的問(wèn)題展開(kāi)研究工作。 首先

2、，研究了采用溶劑熱法在無(wú)水無(wú)氧條件下合成CdSe、TiO2、SnO2納米晶的過(guò)程，結(jié)果表明：在300℃合成出單分散的直徑為5-6 nm的CdSe半導(dǎo)體納米晶，具有良好的自組裝結(jié)構(gòu)和強(qiáng)熒光效應(yīng)。通過(guò)苯乙烯和丙烯酸的聚合反應(yīng)，得到可應(yīng)用于生物領(lǐng)域的直徑為400 nm包裹有CdSe納米晶的水溶性有機(jī)微球。 其次，以TOPO為溶劑，TiCl4為原料，通過(guò)非水體系合成出單分散、粒徑為8 nm的球形二氧化鈦納米晶，在TiO2納米晶的合成過(guò)程

3、中通過(guò)加入表面活性劑油酸，可得到長(zhǎng)30 nm、寬5 nm的棒狀納米晶。兩種形態(tài)TiO2納米晶在可見(jiàn)光下均具有強(qiáng)的光催化特性。這一體系還可擴(kuò)展為以SnCl4為原料，合成單分散、粒徑為5-8 nm的二氧化錫納米晶，通過(guò)添加表面活性劑油酸，納米晶具有肉眼可見(jiàn)的強(qiáng)藍(lán)色熒光。 第三，在上述納米晶合成的基礎(chǔ)上，為得到性能更優(yōu)異的納米光電、微電子器件，對(duì)不同表面態(tài)碳納米管與CdSe和TiO2納米晶的復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明：Cd

4、Se半導(dǎo)體納米晶可在雙壁碳納米管纖維束表面形成長(zhǎng)達(dá)300 nm以上的一維自組裝結(jié)構(gòu)，另外，在CNTs@SiO2纖維表面均勻包裹半導(dǎo)體納米晶的復(fù)合材料可避免CdSe淬滅，仍具有熒光效應(yīng)。 最后，TiO2納米晶與不同碳納米管復(fù)合可得到不同的結(jié)構(gòu)，當(dāng)TiO2納米晶與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿處理的多壁碳納米管復(fù)合，可得到分別以顆粒狀和片層狀包裹的TiO2/CNTs結(jié)構(gòu)：當(dāng)TiO2納米晶與含氮的竹節(jié)狀碳納米管復(fù)合，可得到納米晶在碳管管腔內(nèi)、碳管表面吸附