形貌对ZnS微纳结构电化学电极特性影响及机制分析

在低能耗条件下以水热法实现了对ZnS材料的形貌调控,通过扫描电子显微镜及透射电子显微镜表征证明了所获得的ZnS材料为纳米颗粒、微米块和毛线球三种形貌。X射线衍射结果表明ZnS纳米颗粒及ZnS微米块为闪锌矿结构,ZnS毛线球为纤锌矿结构。以三种形貌的ZnS材料分别构建了电化学电极,以循环伏安法和交流阻抗谱对ZnS基电极的电化学特性进行了表征。结果表明,毛线球形貌的ZnS材料较大的比表面积使得以其构建的电极中电子传导速率最快,电化学特性最为优异。     

一价Cu掺杂ZnS纳米晶光学性质影响因素分析

利用亚硫酸钠作为还原剂对二价Cu离子的还原制备了一价Cu离子掺杂的ZnS纳米晶。透射电子显微镜观察结果表明所制备的样品的尺寸约为2.7nm,而X射线衍射的结果证明其为立方闪锌矿结构。利用紫外可见吸收光谱和荧光光谱对样品的光学性质进行表征,发现随着Cu离子掺杂浓度的增加,ZnS∶Cu纳米晶的吸收边及紫外光激发下的荧光发射峰均发生了红移现象,且Cu离子浓度越高红移越显著。还原剂量调整的对照试验表明,还原剂过量将导致ZnS∶Cu纳米晶发光峰位的进一步红移。     

掺杂型ZnS纳米晶的发光性质及其在生物检测方面的研究进展

主要围绕ZnS纳米晶的制备、掺杂和表面修饰剂所引起的光学性质以及生物分子检测等问题展开了一系列的讨论。由于纳米晶体表面晶面的定向生长,控制着纳米晶形貌的变化,因此综述了多种制备纳米晶的方法。系统总结了对纳米晶进行掺杂而引起了本征发射波长的变化,并对其进行表面修饰从而达到改变其荧光性质的目的。国内外研究表明,对纳米晶进行表面修饰,可以利用表面修饰制备出量子产率高,易于生物分子偶联的水溶性的掺杂型ZnS纳米晶,因此可在生物标记、示踪、检测等多个领域发挥重要的作用,为在生物医学领域中的应用奠定基础,最后展望了ZnS纳米晶未来的发展前景。     

莫板法制备ZnO纳米管及其光催化性能的研究

以碳纤维为模板,用原子层沉积（ALD）方法在其上包覆ZnO层,将样品分别进行不同温度的退火处理,利用X-射线衍射和扫描电子显微镜测试样品的结构和形貌,当退火温度为700℃时,获得ZnO纳米管,测试ZnO纳米管的光催化性能对甲基橙的降解作用,随着催化剂用量的增加和光照时间的延长,对甲基橙降解率明显提高。     

基于花状MoS2微米材料的葡萄糖生物传感器的制备及其性能研究

本研究采用水热法制备了花状MoS₂微米材料, 将其作为电极构建葡萄糖生物传感器, 并研究了相关性能。结果表明: 水热法制备的MoS₂呈花状, 具有较好的结晶质量, 尺寸约为3.6 μm, 比表面积约为9.646 m²/g; MoS₂电极具有优良的电催化活性, 且电阻抗较小, 使得传感器对葡萄糖具有较好的响应。葡萄糖检测结果表明, 该传感器在0~20 mmol/L范围内, 氧化峰电流与葡萄糖浓度呈良好的线性关系, 相关系数(R)为0.9653, 灵敏度为262 μA•L/mmol。     

Cd2+前体反应时间对CdSe量子棒长径比的调控及其光学特性研究

CdSe量子棒是一种具有良好光学特性的半导体纳米材料,不同长径比的量子棒可应用于光电材料及器件制备。采用高温油相合成法制备CdSe量子棒,在只改变前体反应时间的前提下,探究其对于CdSe量子棒长径比的变化机理并对其光学特性进行对比分析。实验结果表明CdSe量子棒随着反应时间的增长粒径增大并且发射峰的峰位产生了红移的现象。通过透射电子显微镜表征后发现量子棒随着前体反应时间的增加长度逐渐变长,长径比逐渐变大。因此可以用该方法可以控制量子棒的生长。     

过渡金属二硫化物拉曼散射在免疫检测中的应用

为了利用可见光激发下半导体拉曼散射信号实现生物检测,以窄带隙的MoS_2材料构建了拉曼免疫标记探针,用于实现对人IgG分子的高特异性识别。首先,运用液相剥离法分别获得了MoS_2和WS_2微米材料,以加热陈化处理分析了温度对532nm激发下样品拉曼散射信号强度的影响。之后借助3-巯基丙酸修饰向MoS_2材料表面引入羧基,进而获得了可用于免疫检测的拉曼探针。最后,以"抗体-待测物-抗体"的三层结构分析了基于MoS_2拉曼散射的免疫检测性能。实验发现适当温度下加热陈化处理可增强过渡金属二硫化物的拉曼散射强度(70℃下最优)。多组对照实验结果表明,免疫检测生物芯片的拉曼信号强度随人IgG浓度的升高而升高,最终趋于饱和,最低浓度的检测限达到1fM,实现了可见光激发下利用半导体拉曼散射信号对目标分子的高灵敏度、高特异性免疫检测。     

柔性衬底上AZO薄膜的生长及表征

用原子层沉积方法在柔性PET衬底上制备了AZO(掺铝氧化锌)薄膜,研究了Al的掺杂对ZnO薄膜的形貌,光学性能和电学性能的影响,结果表明:当掺杂量约为3%的AZO薄膜表面比较平整,晶粒分布比较均匀,薄膜仍具有纤锌矿晶体结构,由于掺杂所引入的应力使得薄膜的C轴取向性有所退化;PL光谱表明,与带边相关的激子发射谱没有明显变化,但与缺陷相关的发光明显增强。同时HALL测试得到AZO薄膜载流子浓度相比ZnO薄膜提高了大约一个数量级(3%Al掺杂时,为3.62X1020),但迁移率有所降低(3%Al掺杂时为9.66cm2V-1S-1)。