納米硫系化合物的制備及表征.pdf

1、納米金屬硫族化合物具有一系列的優(yōu)異特性及廣闊的應(yīng)用前景，系統(tǒng)地研究和開(kāi)發(fā)新型納米金屬硫族化合物具有重要地實(shí)際意義，將有利于讓這一類(lèi)新材料真正發(fā)揮其最大的潛能。本論文主要應(yīng)用化學(xué)方法制備納米硫系化合物材料并詳細(xì)研究它們的的形貌、結(jié)構(gòu)和物性。 硒化鎘量子點(diǎn)是應(yīng)用前景廣闊的納米硫(硒)化物材料。論文首先采用價(jià)廉易得的溶劑和簡(jiǎn)單的合成方法，制備了單分散的，高熒光強(qiáng)度的CdSe納米晶。制備的納米晶明顯地體現(xiàn)了熒光納米晶的激子特征，即是隨著

2、納米晶的粒徑增大，吸收帶紅移，熒光發(fā)射峰位也相應(yīng)紅移。 為得到可光譜編碼的量子點(diǎn)復(fù)合體，利用無(wú)乳化劑乳液聚合制備了交聯(lián)的聚苯乙烯微球，作為高分子/量子點(diǎn)復(fù)合熒光微球的前體。將聚合物微球與CdSe或CdSe/ZnS量子點(diǎn)復(fù)合，制得含有兩種和兩種以上的不同量子點(diǎn)的高分子復(fù)合熒光微球。通過(guò)熒光光譜的測(cè)試，出現(xiàn)了兩個(gè)或兩種以上的互不干擾的特征峰。為進(jìn)一步在聚合物微球中注入多種量子點(diǎn)制備熒光探針，并實(shí)施量子點(diǎn)編碼進(jìn)行了初步的前期探索工作。

3、 為提高量子點(diǎn)的穩(wěn)定性，將油溶性的單分散，高熒光強(qiáng)度的CdSe納米晶，用Stober方法成功地制備了SiO2包覆的熒光納米晶。包覆后的納米晶在水中和醇中有良好的溶解性，并具有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性。SiO2包覆后的納米晶也具有較強(qiáng)的熒光特性。 硫化鉛是重要的紅外光電材料，我們通過(guò)采用溫和的水熱法，以硝酸鉛、醋酸鉛和硫脲為起始物，加以丙烯酰胺為助劑合成了花瓣?duì)睢?shù)枝狀、六角棒、八角棒等新奇形貌的硫化鉛微晶。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)物硫脲和

4、助劑丙烯酰胺在硫化鉛微晶的形貌控制中起到關(guān)鍵的作用。合成均勻的特殊形貌的硫化鉛微晶的合適條件是：溫度在130-160℃，反應(yīng)12小時(shí)。并對(duì)硫化鉛微晶的生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了探討。 一維納米材料具有獨(dú)特的輸運(yùn)性質(zhì)，合成金屬硫化物納米線(xiàn)具有重要意義。論文采用兩步法，首先用多元醇溶液法制備了鉛納米線(xiàn)，再進(jìn)一步和硫粉反應(yīng)制備得到均勻并有較高長(zhǎng)徑比(～200)的硫化鉛納米線(xiàn)；在不同的反應(yīng)條件下還可以得到硫化鉛納米立方體和中空的球；同時(shí)探討了它們的

5、形成機(jī)制，鉛納米線(xiàn)的生長(zhǎng)包括醋酸鉛的分解與鉛的均相成核過(guò)程，在PVP作用下逐漸沿縱向生長(zhǎng)而最終形成長(zhǎng)度達(dá)幾十微米的鉛納米線(xiàn)。鉛線(xiàn)和硫粉反應(yīng)，保持了前驅(qū)體鉛納米線(xiàn)的形貌而得到硫化鉛納米線(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明用這種方法可以成功地制得了幾十微米的硫化鉛納米線(xiàn)。 層狀化合物可生成納米管，體現(xiàn)多種性質(zhì)，我們采用剝離—重新堆垛—水熱合成—摻雜等過(guò)程制備出過(guò)渡金屬鈷摻雜的MoS2(WS2)納米管。用WS2和MoS2粉作為起始原料，經(jīng)正丁基鋰剝離后多為片

6、狀單層結(jié)構(gòu)，加入CoCl2水溶液用水熱方法得到了過(guò)渡金屬鈷摻雜的MoS2(WS2)納米管。用XRD、TEM、HRTEM、EDX等對(duì)制得的納米管的微結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了表征，并探討了其形成機(jī)理。層狀結(jié)構(gòu)剝離機(jī)制為后續(xù)過(guò)渡金屬離子的摻雜和重新堆垛創(chuàng)造了條件，我們認(rèn)為這種無(wú)機(jī)類(lèi)富勒烯納米管是由于S-M-S的鍵角改變形成的。 單質(zhì)納米結(jié)構(gòu)也具有獨(dú)特性質(zhì)和應(yīng)用，論文以硒、碲粉為原料，發(fā)展了一種簡(jiǎn)單的方法在乙二醇中一步合成了三方晶相的硒、碲納米管