复合结构纳米晶CdS：Cu/CdS的制备及光学特性

在非配位溶剂中合成了高质量的CdS纳米晶核,并利用Cu2+离子对其进行掺杂,制备了CdS:Cu纳米晶.通过进一步采用连续离子层吸附反应的方法对CdS:Cu纳米晶进行表面修饰,得到CdS:Cu/CdS复合结构纳米晶.利用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱(PL)对其结构、形貌以及光学性质进行了表征和分析,结果表明:所制备的复合结构CdS:Cu/CdS纳米晶为立方闪锌矿结构;与CdS纳米晶核相比,掺杂Cu2+可以使其表面态发光发生红移;在CdS:Cu纳米晶中,通过改变掺杂Cu2+的浓度,可以实现表面态发光在570和620nm之间的连续调节.与未经包覆的CdS:Cu纳米晶相比,包覆层CdS增强了纳米晶CdS:Cu的稳定性.     

核壳结构CdS：Mn/ZnS纳米晶的制备与光学性能研究

以3-巯基丙酸为稳定剂,采用共沉淀法在水相中合成了CdS∶Mn掺杂纳米晶,然后进一步将ZnS包覆于CdS∶Mn纳米晶表面,制备了CdS∶Mn/ZnS核壳结构纳米晶。利用X射线衍射（XRD）,透射电子显微镜（TEM）和紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）对纳米晶的结构、形貌和光学性质进行了表征,发现制备的纳米晶具有优秀的单分散性,确认合成了CdS∶Mn/ZnS核壳结构纳米晶。通过荧光光谱（PL）研究了纳米晶的发光性质和光稳定性,结果表明包覆壳层后纳米晶的发光强度显著提高,最高可达8倍,且Mn2＋离子的发光峰峰位置随着ZnS壳层数的增加而红移。此外,核壳纳米晶的光稳定性大大提高。     

CdS及其稀土掺杂纳米带的制备与发光性质的研究

采用热蒸发法制备CdS及其稀土掺杂的纳米带(CdS∶Ce3+、CdS∶Er3+)。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和荧光光谱仪(PL)对纳米带的形貌、晶体结构和发光性质进行了表征和分析。结果表明,所制备的纳米带的外形规则,表面光滑、平整,纳米带的厚度大约在20～60nm范围内;纳米带具有六方结构,晶格常数a=0.414nm、c=0.671nm;CdS纳米带的光致发光谱的谱峰位于405nm左右;CdS∶Ce3+纳米带的光致发光谱的谱峰位于523和535nm处;CdS∶Er3+纳米带的光致发光谱中观察到3个强的发光峰,分别位于525、556和582nm处。     

CdS/ZnO核壳结构纳米微粒的合成及其发射光谱研究

采用单分子前驱体热分解的方法合成了单分散CdS纳米晶,以CdS纳米晶作为核,在CTAB辅助下,对其表面进行修饰,荧光光谱表明CdS/ZnO核壳结构被成功合成。考查了温度对包覆的影响,结果表明,随着温度的升高晶体结晶越好,包覆越来越完全,ZnO包覆在CdS纳米晶的表面而掩盖了CdS纳米晶的缺陷,使得缺陷发光减弱而带隙发光增强。     

功能化CdS纳米晶的制备

以氯化镉和硫化钠为原料,2-巯基乙醇(ME)为有机配体,成功制备了粒径可控的、表面富有羟基的CdS纳米晶.采用不同的ME/Cd2 及H2O/DMF比例以观察有机配体及溶剂对生成粒子尺寸的影响.透射电子显微图证实了球形CdS纳米粒子很好地分散在H2O/DMF溶液中,没有任何团聚现象发生.傅立叶变换红外谱图(FT-IR)显示了羟基基团成功地包覆在纳米晶的表面.X线衍射(XRD)测试揭示了功能化CdS纳米晶的晶形主要为立方晶.     

CdS/ZnO复合颗粒的制备与电致发光性能

以sol-gel法制备了ZnO前驱体,并通过水热反应得到了CdS/ZnO复合颗粒.采用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征其结构、组成及形貌,并对其电致发光(EL)特性进行表征.结果表明CdS纳米晶生长在ZnO基体上;EL谱表明没有煅烧的CdS/ZnO复合颗粒表现为CdS的激子发射,发光强度较纯CdS有了明显的提高;而煅烧后的CdS/ZnO复合颗粒则表现为ZnO的缺陷发射,发光谱的半高宽较纯ZnO有所减小.     

不同壳层的CdS／ZnS核／壳结构量子点的温度相关荧光性质

报导了CdS／ZnS纳米晶体（NCs）的制备过程和其光学}生质。通过采用连续离子层吸附和反应技术（SILAR）,我们用少量的表面活性剂合成了不同壳层的四个样品,包括CdS核纳米晶以及具有1～3层ZnS壳的CdS／ZnS核／壳结构纳米晶体样品。发现具有一层ZnS壳的CdS／ZnS样品的荧光量子产率大约比未包覆壳层的CdS纳米晶体样品的强11倍。另外,随着壳层的增加（增至两到三层）,荧光量子产率呈现下降的趋势。对样品进行了温度相关的光谱测量,发现CdS／ZnS和CdS一样具有特殊的光学特性。     

水溶性Cu∶CdTe/CdS核壳量子点的合成、表征及细胞毒性检测

采用水相法合成了Cu掺杂CdTe量子点,并用CdS壳层进行包覆,得到了Cu∶CdTe/CdS核壳结构量子点。采用荧光发射光谱(FL)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、透射电镜(TEM)以及能谱仪(EDS)等手段对CdTe量子点和Cu∶CdTe/CdS核壳量子点进行了表征。研究了不同Cu掺杂浓度、CdS壳层生长时间以及Cd/硫脲物质的量比对Cu∶CdTe掺杂量子点光学性能的影响,并采用人成骨肉瘤细胞(MG-63细胞)对样品做了细胞毒性分析。研究结果表明:通过掺杂和包壳的步骤,合成的Cu∶CdTe/CdS核壳量子点在CdTe量子点的基础上实现了荧光发射红移,荧光强度提高,以及细胞毒性降低。     

(Y,Bi)AG∶Eu3+红色荧光粉化学共沉淀合成与表征

采用化学共沉淀法合成了Bi³⁺掺杂的YAG∶Eu³⁺荧光粉,利用DTA-TGA、XRD分析煅烧过程中前驱体的热效应和YAG晶相的形成过程,并通过XRD、SEM、PL表征不同Bi³⁺含量的YAG∶Eu³⁺荧光粉结构、形貌及光致发光性能.结果表明：前驱体在煅烧温度1000℃及以上时,可形成纯相的YAG晶相;Bi³⁺对Eu³⁺具有敏化作用,Bi³⁺的掺入使YAG∶Eu³⁺荧光粉的光致发光峰强度显著增强,当Bi³⁺含量为0.0010时, 其发光峰强度达到最大值,其后随着Bi³⁺含量进一步增加,则因浓度猝灭而导致荧光粉发光峰强度降低;掺入Bi³⁺对YAG∶Eu³⁺荧光粉晶胞参数有一定的影响,但不会改变其晶体结构;Bi³⁺掺杂的YAG∶Eu³⁺荧光粉均匀、无团聚,呈类球型.     

功能化CdS纳米晶的合成及CdS/聚苯乙烯纳米杂化材料的研究

以氯化镉和硫化钠为原料,采用巯基乙醇为有机配体,在H2O/DMF的溶剂中,制得分散均匀且表面富含羟基基团CdS纳米晶溶液.我们使用γ-甲基丙烯氧丙基三甲氧基硅烷(MPS)来修饰CdS纳米晶的表面,得到双键官能团化的CdS纳米晶.通过原位自由基聚合方法,成功地得到了聚苯乙烯基CdS纳米晶复合材料.利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见光吸收光谱仪(UV-vis)、X射线衍射分析仪(XRD)、热重分析仪(TGA)、荧光光谱 (PL) 考察了CdS纳米晶及CdS/聚苯乙烯复合材料的结构和光学性能的关系规律.结果表明巯基乙醇表现出良好的光学性能,其配体不是简单的物理吸附于纳米晶表面,而是以化学键的形式和纳米晶表面镉原子相结合.相比于纯的聚苯乙烯材料,聚苯乙烯基CdS纳米晶材料表现出良好的光学和热学性能.     

Y2Zr2O7∶Eu3+纳米微粒的合成与变温发光特性研究

采用低温燃烧法制备了Y₂Zr₂O₇∶Eu³⁺纳米微粒,用XRD和HRTEM对纳米微粒的结构、形貌进行了分析和表征.作为对比,采用高温固相法制备了Y₂Zr₂O₇∶Eu³⁺体相材料,对其变温发光特性进行了测试和对比研究.结果表明,Y₂Zr₂O₇∶Eu³⁺纳米晶的606和628nm发射（⁵D₀→⁷F₂）最强,与⁵D₀→⁷F₁磁偶跃迁相对发光强度较体相材料增强60%,且随着温度的降低,Eu³⁺离子5D₀→7F_J(J=1,2,3,4)跃迁发光强度均有变化.另外,采用盐酸“浸蚀”技术对Y₂Zr₂O₇∶Eu³⁺纳米微粒进行了表面处理,室温发射光谱测试表明：⁵D₀→⁷F_2,3,4电偶跃迁与⁵D₀→⁷F₁磁偶跃迁的相对强度较表面处理前减小约15%.对观测到的结果通过纳米微粒的表面效应和激活离子所处局域环境的变化进行了定性解释和讨论.     

CdS半导体纳米晶的生长及其光谱研究

用玻璃沉淀技术制备了含过饱和CdS的玻璃固溶体,在一定条件下晶化处理使其长出CdS量子点,并采用了X射线衍射、高分辨扫描电镜、光吸收谱和荧光发光光谱等测试手段分析其性能,结果表明经过晶化处理可以在玻璃中长出CdS量子点,尺寸大约为10～25nm,吸收谱中出现明显的红移现象,反映出量子点的量子限域效应,荧光发光图谱中可以看出量子点发光主要由带隙发光和表面缺陷态发光组成,提高热处理温度可以改善晶粒的完整性.     

核壳结构CdS/ZnS荧光量子点的制备与荧光性能研究

以氧化镉为镉源、硫单质为硫源、油酸为配体、在十八烯体系中合成单分散的CdS纳米颗粒,研究了配体浓度对纳米微粒的生长动力学、颗粒尺寸分布的影响.采用乙基黄原酸锌作为Zn、S源的反应前体,采用逐滴滴加的方法制备了具有核壳结构的CdS/ZnS量子点,吸收光谱和荧光光谱表明CdS/ZnS纳米粒子比单一的CdS纳米粒子具有更优异的发光特性.透射电子显微镜、X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、选区电子衍射证明ZnS在CdS表面进行了有效包覆.所制备核壳结构纳米粒子具有较好的尺寸分布,荧光发射峰半高峰宽为18～20nm,荧光量子产率达40%.     

P(S-SS)/CdS核壳粒子的制备与表征

采用超声辐照乳液聚合得到聚(苯乙烯-苯乙烯磺酸钠)(P(S-SS))乳胶粒,用直接沉淀法在乳胶粒表面原位生成硫化镉(CdS)纳米粒子,得到P(S-SS)/CdS核壳粒子。用元素分析和XPS研究了共聚物的组成及磺酸基(-SO3-)的分布,结果表明,-SO3-主要分布在乳胶粒表面,有利于CdS纳米粒子在乳胶粒表面的沉积。用XRD、TEM及UV-v is表征了共聚物乳胶粒及P(S-SS)/CdS核壳粒子的结构及CdS的量子效应。结果表明,所制备的CdS纳米粒子为六方晶型,平均粒径为6 nm,在P(S-SS)乳胶粒外层形成多层包覆,P(S-SS)/CdS核壳粒子平均粒径为70 nm,CdS纳米粒子表现出明显的量子尺寸效应。     

酸催化溶胶-凝胶法Eu2+、Gd3+共掺杂TiO2的制备及光催化活性

采用酸催化溶胶-凝胶法制备了Gd³⁺、Eu²⁺两种稀土金属离子混合掺杂的复合TiO₂光催化剂, 通过TEM、XRD、UV-Vis等分析手段对产物进 行了表征, 结果表明: 样品均呈锐钛矿型结构, 颗粒尺寸的变化只与掺杂离子总量有关, 掺杂量为1.0%时达最小值; 一定比例Eu²⁺、Gd³⁺的混合掺杂, 能增强可见光范围内光响应. 以甲基橙为目标降解物研究了不同比例Eu²⁺、Gd³⁺混合掺杂对纳米二氧化钛光催化活性的影响, Gd³⁺、Eu²⁺适合掺杂量范围分别为0.1%～1.0%和0.5%～1.5%. Eu²⁺、Gd³⁺混和掺入TiO₂光催化剂中产生协同效应, 探讨了Eu²⁺和Gd³⁺与TiO₂之间的相互作用, 讨论了光催化活性与催化剂性质的关系.     

CdS/TiO2纳米晶薄膜的原位法制备及光电化学性能研究

CdS/TiO₂异质结薄膜因其优异的可见光催化性能, 在光催化领域引起了广泛关注。然而, 目前传统方法制备的CdS/TiO₂薄膜可能存在交界面结合不紧密的问题, 不利于光生载流子在交界面处的传输。因此, 本研究基于原位转换的原理(TiO₂→CdTiO₃→CdS), 将TiO₂纳米晶表层原位转换成CdS, 制备了CdS/TiO₂纳米晶薄膜。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)手段对样品薄膜的形貌和结构进行了表征。由表征结果可知, 在TiO₂纳米晶表面形成了CdS, 构成了交界面结合紧密的CdS/TiO₂异质结薄膜。光电化学性能研究表明, 与传统的连续离子层吸附反应法(SILAR)制备的薄膜相比, 原位法制备的CdS/TiO₂薄膜的光电流密度更高, 达到9.8 mA·cm^-2(V=0.4 V (vs. RHE)); 交流阻抗谱(EIS)结果表明, 原位法制备的CdS/TiO₂薄膜具有更小的电荷传输电阻, 说明原位法形成的CdS/TiO₂异质结结合更紧密, 能减小光生载流子在CdS/TiO₂界面处的传输阻力, 降低光生载流子在传输过程中的复合几率, 进而提高CdS/TiO₂薄膜的光电化学性能。     

CdS纳米晶薄膜的制备及光电性能研究

利用化学浴沉积法,以N(CH2CH2OH)3为络合剂,Cd(CH3COO)2·2H2O和(NH2)2CS为前驱体溶液制备了CdS纳米晶薄膜,利用FESEM、XRD考察了前驱体浓度、络合剂浓度、前驱体溶液的pH值、反应温度等因素对CdS纳米晶薄膜的表面形貌、晶粒大小及晶体结构的影响,在最佳工艺条件下可以制得表面平整,结构致密的CdS纳米晶薄膜。UV-Vis光谱表明CdS在短波长区域有较强的吸收,符合作为窗口材料和过渡层的要求;光电性能测试表明CdS具有较好的光电响应,呈特征n型半导体特性。     

SBS-OH模板制备CdS纳米粒子及表征

以SBS为基本原料,通过大分子化学反应制备得到羟基化SBS(SBS-OH).以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,SBS-OH为模板,乙酸镉及硫化钠为前驱物,在常温条件下"原位反应"制备得到CdS纳米粒子.通过UV-Vis、PL系统考察了SBS-OH浓度、前驱物浓度及配比等因素对CdS纳米粒子光学性质的影响.通过TEM对CdS纳米粒子的尺寸及形貌进行了表征.研究表明,利用SBS-OH的两亲性质,可以在极性溶剂DMF中得到具有冠状复合结构的CdS纳米粒子.随着前驱物浓度的增加,CdS纳米粒子的吸收强度增加,吸收带边红移,表现出较明显的量子尺寸效应.PL光谱表明CdS纳米粒子可以产生表面缺陷态的荧光发光特性,通过对实验结果的总结分析,探讨了复合结构CdS纳米粒子可能的形成机制.     

利用原子力显微镜研究预处理对木棉纤维/CdS纳米复合材料形貌结构的影响

对木棉纤维进行预处理,然后用预处理后木棉纤维与CdS进行原位复合制备木棉纤维/CdS纳米复合材料。利用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对复合材料表面形貌结构进行了观察。用AFM定量地分析了预处理方法对木棉纤维/CdS纳米复合材料表面超微三维结构的影响。研究表明,相比未处理木棉纤维,预处理后木棉纤维/CdS纳米复合材料上CdS粒子的吸附量增大,且经过TEMPO氧化处理的木棉纤维所复合的CdS粒子的分布最均匀,粒径最均一。对于基于植物质纤维素资源为原料的纤维素/无机纳米复合材料的制备及其结构表征具有重要的参考价值。     

微晶纤维素/CdS纳米复合材料的原位复合反应

以微晶纤维素(MCC)为模板,采用原位复合法制备MCC/CdS纳米复合材料。研究了超声波预处理以及镉离子、硫离子物质的量比对复合效果的影响,用扫描电镜(SEM),原子力显微镜(AFM),X射线衍射,荧光光谱(PL)以及激光共聚焦显微镜(CLSM)对复合材料的结构及性能进行表征。研究表明,超声波预处理后的纤维素对镉离子吸附能力更强,粒径为30 nm~100nm的CdS粒子均匀分布于纤维素表面,所得CdS为立方型晶体,复合材料体现出一定强度的光致发光性,较佳Cd2+∶S2-(物质的量比)为3∶1。