CdHgTe合金量子点/碳纳米管复合体的制备及光电性质研究

摘要

纳米复合材料引起了人们的极大兴趣,归因于它们能在更宽的范围内调节材料的化学、电学、和光学等性能。目前,研究主要集中在一维体系和零维结构材料的纳米复合与性能协同。碳纳米管和量子点有不同的光学和电学性质,因此探索适宜的方法制备高性能的碳纳米管/量子点复合材料在光电领域具有极大的应用前景。
　　本文在水相中以巯基乙酸包覆的CdTe量子点为前驱体,通过阳离子交换的方法掺杂Hg元素,制备了CdHgTe近红外三元合金量子点。采用透射电镜、粉末X射线衍射、能谱、紫外可见吸收光谱和荧光光谱等表征手段对其粒径分布、晶体结构以及荧光性质进行了分析。结果表明,该CdHgTe三元合金量子点相比于CdTe量子点,其粒径大小和晶体结构没有改变,但是荧光性质却因为Hg元素的加入而发生变化,随着Hg元素含量提高,吸收峰发生红移,可根据Hg元素含量的不同,使量子点的发射峰在578nm-887nm之间进行调节。
　　利用静电吸附的方法,以表面修饰正电高分子的碳纳米管为基体,通过自组装作用使量子点非共价接枝到碳纳米管表面,获得了一种CdHgTe近红外三元合金量子点/碳纳米管复合材料,研究了该复合材料的光响应性质。结果表明,在红外光照射下,复合材料内部发生了有效的电荷分离,产生明显的、稳定的光电流信号,使其在近红外光电器件中具有一定的应用价值。

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第一章 绪 论

1.1 量子点的基本概念和性质

1.2 量子点的主要结构形式

1.3 CdHgTe近红外三元合金量子点

1.4 碳纳米管的结构性质、制备及其应用前景

1.5 碳纳米管/量子点纳米复合材料

1.6 课题的研究目的、意义和主要研究内容

第二章 CdHgTe近红外三元合金量子点的制备与表征

2.1 引言

2.2 实验试剂和仪器

2.3 实验部分

2.4 表征与测试

2.5 结果与讨论

第三章 碳纳米管/CdHgTe量子点纳米复合材料的制备与性能研究

3.1 引言

3.2 实验试剂和仪器

3.3 实验部分

3.4 结果与讨论

第四章 全文总结

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢