巯基功能化离子液体对CdTe纳米晶的调控合成

摘要

离子液体作为新型的环境友好溶剂，由于其低的熔点、极低的蒸气压、较好的热稳定性等诸多优良特性，已成为传统有机溶剂的最佳替代品，在有机合成、催化、萃取分离、纳米材料合成等众多领域展示出广阔的应用前景。随着人们对离子液体特定应用要求的不断提高，离子液体也已逐渐向含有特定官能团的功能离子液体迅速发展。在本论文中，以巯基功能离子液体作为表面稳定剂来在水相中合成出了CdTe纳米晶，主要研究内容如下:
　　 1.采用了水热法制备了CdTe纳米晶。与回流的方法相比，水热法有效的提高反应温度，加速纳米晶的生长速度，缩短了反应时间，从而最大可能的减小奥斯瓦尔德熟化过程对制备的CdTe纳米晶的影响，有利于批量合成纳米晶。
　　 2.系研究了水-乙二胺-离子液体和水-二乙烯三胺-离子液体全两个不同的反应体系。实验结果表明:在两个体系中所需的HTe-/Cd2+相似，均为HTe-/Cd2+=0.2。但在水-乙二胺.离子液体系中，制备CdTe纳米晶的最优条件为:在160℃下反应6h，其中乙二胺浓度为0.01mol/L;在水-二乙烯三胺-离子液体体系中制备CdTe纳米晶的最佳条件为:在170℃下反应2h，其中二乙烯三胺的浓度为0.0075mol/L。可制备出里子产率高达41％的CdTe纳米晶。
　　 3.通过改变反应体系内离子液体的浓度实现了对纳米结构CdTe纳米晶尺寸的有效调控，其荧光发射波长从530nm～650nm，发光颜色覆盖从绿色到红色的可见光。实验结果表明:随离子液体浓度的增加，所制备的CdTe纳米晶的粒径越来越小，对离子液体调控纳米晶粒径的原因进行了分析:这可能是由于在纳米晶表面形成Cd-S-C10min稳定层随离子液体浓度的增加增厚，限制了纳米晶表面离子运动，从而限制了纳米晶的生长。
　　 4.结合各种实验技术，通过系统研究表明CdTe纳米晶生长的可能机理:首先Cd2+与有机胺形成了氨基络合物;同时在强碱性的胺水溶液中，离子液体中的巯基参与络合反应中取代有机胺形成Cd-S-C10min复合物;随着NaHTe溶液的注入，溶液中的OH-与HTe-反应释放出Te2-离子，Te2-与Cd2+离子的络合物结合形成CdTe前驱物。经过热处理，CdTe前驱物表面经过结晶重排、生长成CdTe纳米晶。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 离子液体的性质与分类

1．2．1 离子液体的发展

1．2．2 离子液体的性质

1．2．3 离子液体的分类

1．2．4 功能化离子液体的应用

1．3 纳米材料的概述

1．3．1 纳米材料的发展

1．3．2 Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米材料的优越性

1．3．3 Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米材料的合成方法

1．3．4 半导体纳米材料的应用

1．4 本文研究的主要内容、目的和意义

第二章 巯基功能化离子液体的合成

2．1 引言

2．2 实验试剂与仪器

2．3 溴化1-(10-(巯基癸烷基)-3-甲基咪唑离子液体的合成

2．3 本章小结

第三章 水-乙二胺-离子液体体系中CdTe纳米晶的制备

3．1 引言

3．2 试剂与仪器

3．3 CdTe纳米晶的合成及表征

3．3．1 CdTe纳米晶的制备

3．3．2 CdTe纳米晶的表征方法

3．4 结果与讨论

3．3．1 影响CdTe纳米晶发光性能的因素

3．4．2 离子液体对CdTe纳米晶发光性能的调控作用

3．4．3 纳米晶的表征与分析

3．4．4 反应机理

3．5 小结

第四章 水-二乙烯三胺-离子液体体系中CdTe纳米晶的制备

4．1 引言

4．2 实验仪器与试剂

4．3 CdTe纳米晶的制备与表征

4．3．1 CdTe纳米晶的制备

4．3．2 样品测试与表征

4．4 结果与讨论

4．3．1 影响CdTe纳米晶发光性质的因素

4．3．2 离子液体对CdTe纳米晶的调控作用

4．3．3 纳米晶的分析与表征

4．3 小结

第五章 结论与展望

参考文献

致谢

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