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硒化物纳米材料是重要的半导体材料,具有优良的光电性能和抗磁性质,在非线性光学、电磁学、光电子学等领域具有广阔的应用前景。例如,硒化物纳米材料已被用于太阳能电池、传感器、生物医学、选择性电极、整流器等领域。因此,硒化物纳米材料是当前国内外材料领域的研究热点之一。
本论文以硒纳米材料为模板,分别与不同的金属无机盐反应制备了多种硒化物纳米材料,研究了制备反应的影响因素,并采用电子透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、荧光光谱仪(PL)、紫外-可见光光谱仪(UV)等对产物进行了表征。另外,研究了硒化物纳米材料的荧光性质和电化学性质。
本论文主要内容如下:
1.PbSe纳米棒的模板合成及其性质研究
在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)存在下,利用N2H4·H2O还原H2SeO3合成出单质硒纳米管,然后以硒纳米管为模板,与Pb(NO3)2和N2H4·H2O反应制备了PbSe纳米棒。采用TEM、XRD等方法对产物进行了表征。探讨了PbSe纳米棒的形成机理和制备反应的影响因素。测定了产物的荧光性质,并利用电位扫描伏安法研究了所得PbSe纳米棒的电化学性质。电化学实验结果表明,所得产物在碱性介质中具有较高的电化学活性。
2.CuInSe2纳米棒模板法合成及电化学性质
以预先制备的Se纳米管作为反应模板,在还原剂水合肼存在下,与CuSO4和In2(SO4)3反应制备了CuInSe2纳米棒。采用TEM、XRD等对产物进行了表征,探讨了形成机理,研究了制备反应的影响因素,并利用电位扫描伏安法测定了所得CuInSe2纳米棒的电化学性质。电化学实验结果表明,所得产物在酸性介质中具有较高的电化学活性。
3.FeSe2纳米晶的常压合成及性质研究
首先利用N2H4·H2O还原H2SeO3合成出单质硒纳米晶,硒纳米晶再与FeSO4反应制备了FeSe2纳米晶。研究了制备反应的影响因素,并采用TEM、XRD、PL等方法对产物进行了表征。测定了产物的荧光性质,利用电位扫描伏安法测定了所得FeSe2纳米晶的电化学性质。电化学实验结果表明,所得产物在酸性介质中具有较高的电化学活性。
4.Cu2Se纳米棒的模板合成及其性质
以预先制备的硒纳米管为模板,与CuSO4和N2H4·H2O反应制备了Cu2Se纳米棒。采用TEM、XRD等方法对产物进行了表征。探讨了Cu2Se纳米棒的形成机理。测定了产物的荧光性质,并利用电位扫描伏安法研究了所得Cu2Se纳米棒的电化学性质。电化学实验结果表明,所得产物在酸性及中性介质中具有较高的电化学活性。