巯基聚醚树枝状分子修饰的CNTs/CdS核壳纳米线

摘要

纳米材料和纳米结构是当今新材料领域中十分重要的研究对象，特别是纳米材料由于其新颖的物理、化学和生物学特性以及在纳米器件中的潜在用途成为当今纳米技术的研究热点。本论文在课题组原有工作的基础上，以制备可溶、易加工的有机-无机复合纳米材料为应用目标，选择具有自己课题组研究特色的CNTs/CdS核壳纳米线结构作为无机材料，选择带巯基的聚苯甲醚树枝状分子作为有机增溶剂，通过带巯基的聚苯甲醚树枝状分子对CNTs/CdS核壳纳米线的化学作用，改善了核壳纳米线在常用有机溶剂中的溶解性能，为材料的湿法加工提供了基础，也为类似纳米材料的应用开拓了一种新的方法。论文的主要工作总结如下： 1.用内向收敛法，采用保护、去保护方法，以3,5-二羟基苯甲酸为支化单元合成了两种带烷基链的聚醚树枝状硫醇分子，并用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。 2.以CNTs纳米线为模板，采用简单、温和的室温氧化还原发制备了功能化的CNTs/CdS核壳异质结纳米线，通过多种表征手段对其结构进行了确认，TEM照片清楚地表明核壳结构的存在，EDX给出Cd、S、C这些元素的存在，XRD图样证明壳层的CdS为六方晶型。 3.采用带巯基的聚苯甲醚树枝状分子和CNTs/CdS核壳纳米线在有机溶剂中作用，通过调节反应时间和温度，成功制备了可溶性CNTs/CdS核壳纳米线结构。溶解度实验清楚地表明外围修饰有效地改善了CNTs/CdS核壳纳米线在有机溶剂中溶解度，XRD测试结果表明外围有机物的修饰不影响CNTs/CdS核壳纳米线的内部结构。

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1引言

1.2纳米材料的结构、性质和应用

1.2.1纳米材料的结构

1.2.2纳米材料的性质

1.2.3纳米材料的应用

1.3新型纳米材料-纳米碳管的概述

1.3.1纳米碳管的结构和分类

1.3.2纳米碳管的特性

1.3.3纳米碳管的纯化改性预处理

1.4 Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的结构化学特征

1.4.1 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体

1.4.2 Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体

1.5本论文的研究目的及意义

参考文献

第二章带巯基树枝状聚醚的合成与表征

2.1药品与测试仪器

2.2内向收敛法合成带巯基树枝状聚醚分子

2.2.1 3，5-二羟基苯甲酸甲酯(DHBE，化合物2-1)的合成

2.2.2化合物2-2的合成

2.2.3化合物2-3的合成

2.2.4化合物2-4的合成

2.2.5化合物2-5的合成

2.2.6化合物2-6的合成

2.2.7化合物2-7的合成

2.2.8目标产物1的合成

2.2.9目标产物2的合成

2.3树枝状硫醇分子与双硫化合物

2.4本章小结

参考文献

第三章CNTs/CdS核壳纳米线的制备

3.1测试仪器及方法

3.1.1 X射线衍射(XRD)

3.1.2透射电子显微镜(TEM)

3.1.3扫描电子显微镜(SEM)

3.2实验部分

3.2.1一维CdS纳米材料的制备

3.2.2 CNTs/CdS核-壳结构纳米线的制备

3.2.3一维纳米材料的表征

3.3结果与讨论

3.3.1 CdS纳米棒的微观形貌与结构

3.3.2 CNTs/CdS核-壳纳米线的微观形貌与结构

3.4本章小结

参考文献

第四章可溶性巯基聚醚树枝状分子修饰的CNTs/CdS核壳纳米线

4.1实验部分

4.2结果和讨论

4.2.1反应溶剂对产物形貌的影响

4.2.2反应温度对产物形貌的影响

4.2.3反应后产物在各种有机溶剂中的溶解情况

4.3小结

参考文献

第五章结论与展望

攻读硕士期间完成的论文

致谢