有机包裹CdS和核壳结构CdS/ZnS纳米量子点的制备和性能分析

摘要

在众多纳米结构材料中，CdS纳米粒子以其优良的光电性能引起了极大关注。当纳米粒子的尺寸小于其块状材料的激子波尔半径时（如 CdS的激子波尔半径为6nm），能够表现出明显的量子尺寸效应（如能带离散，禁带变宽，光谱蓝移等）。目前，硫系化合物纳米量子点的制备工艺多种多样，本文采用较为先进的有机包裹、尺寸选择性沉淀工艺对CdS纳米量子点的制备和性能进行了研究。由于具有核/壳结构纳米颗粒能够实现较高荧光量子产率，在纳米 CdS量子点制备的基础上，本文对核/壳结构 CdS/ZnS量子点的制备工艺进行了初步的探索研究。
　　本文的主要工作和相关结论如下：
　　1．本文论述了基于水溶液的CdS纳米量子点的合成，涉及到成核控制、有机包裹、尺寸选择性沉淀等纳米合成工艺，得到了在水溶液中具有良好分散性的、稳定的CdS的纳米量子点。
　　2．根据奥斯瓦尔德成熟理论（Ostwald ripening），采用时间控制、分段取样方法，能够在一次性生长过程中得到大小成系列分布的CdS纳米量子点。
　　3．由于生长原液中纳米粒径分布的单分散度较差的现象，采用合成后尺寸选择性沉淀工艺对纳米颗粒尺寸分布进行锐化，能够从一个样品中选出尺寸大小分布，单分散性明显改善的纳米量子点。
　　4．采用XRD、TEM和UV-Vis吸收谱等测试手段对纳米量子点的结晶性、几何结构和光谱特性进行了表征，确定采用本文工艺得到了具有结晶性良好、颗粒尺寸在3-4nm、明显光谱蓝移的CdS纳米量子点。
　　5．将上述的工艺推广到核/壳纳米量子点合成上，得到了核/壳结构CdS/ZnS纳米量子点。

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第一章 引言

1.1 研究背景：

1.2 目前有机修饰的CdS量子点及核/壳结构的CdS/ZnS纳米粒子研究中存在的一些问题

1.3 本课题的研究思路

1.4 本课题的研究内容

第二章 文献综述

2.1 前言

2.2 半导体纳米材料的特性

2.3 纳米半导体粒子/有机复合材料的研究进展

2.4 有机修饰的CdS和核/壳结构CdS/ZnS纳米粒子的性能与应用

2.5 研究展望

第三章 表面修饰的CdS纳米量子点的制备和表征

3.1.半导体纳米量子点的合成思路

3.2 巯基小分子修饰的硫系化合物纳米量子点的制备

3.3 CdS纳米量子点的合成

3.4 CdS纳米量子点的可控性生长

3.5 CdS纳米量子点单分散性的实现

3.6 CdS纳米量子点的结构和性能表征

3.7 本章小结

第四章 具有核/壳结构CdS/ZnS纳米粒子的合成及表征

4.1 引言

4.2 核/壳结构CdS/ZnS纳米量子点的制备

4.3 CdS/ZnS纳米量子点的分析与表征

4.4 本章小结

第五章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表和完成的论文