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《天津大学》 2009年
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ZnO-Au及ZnSe基杂化纳米晶的制备及其光学性能研究

韩学  
【摘要】: 最近几年,包含两种或两种以上纳米尺度功能材料的复合纳米颗粒形成所谓的杂化纳米晶已经成为当前材料学一个越来越活跃的研究领域。杂化纳米晶与单一物相的纳米材料相比,可以呈现出光致发光增强、光催化性能提高以及多功能性等特点。 本研究通过综合比较反相微乳液、水相化学及高温回流等方法,确定了高温回流法是制备ZnO-Au杂化纳米晶的最佳工艺路线。用该方法可以得到尺寸细小、易于分散的ZnO-Au杂化纳米晶,克服了以往化学气相沉积法和光化学反应方法制备的ZnO-Au杂化纳米晶尺寸较大、不易于分散的缺点。通过X射线衍射、透射电子显微分析等手段研究了ZnO-Au杂化纳米晶的界面结构,确定了组元ZnO及Au之间以ZnO的(101)晶面与Au的(111)晶面之间匹配、外延生长的特点。 相比于单独的ZnO纳米晶,ZnO-Au杂化纳米晶的形成可以造成ZnO的绿光发射显著增强;同时其光催化效率远高于单独的ZnO纳米晶,具有重要的应用前景。 通过高温回流法首次获得了ZnSe-Au杂化纳米晶。由于杂化纳米晶的生成,ZnSe纳米颗粒的光致发光猝熄。发光猝熄的原因为杂化纳米晶生成而在界面处形成的非辐射复合中心缺陷或者组元间的电子转移。 本研究首次制备出ZnSe-Ag2Se杂化纳米晶,随着杂化纳米晶的生成,ZnSe的光致发光波长被调节。ZnSe纳米晶的蓝光发射猝熄,而绿光区则出现较强的发光峰。 制备П型半导体杂化纳米晶是调节半导体光发射的重要方法,ZnO与ZnSe均为重要的半导体材料,同时二者组装形成杂化纳米晶为П型半导体杂化纳米晶,但是到目前还没有制备出ZnO-ZnSe的报道,本研究通过高温回流法首次获得了ZnO-ZnSe杂化纳米晶。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TB383.1

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