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低维纳米结构的制备及其性能研究

作　者: 马骏
导　师: 郭万林
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 力学
关键词: 硫化镉掺杂相演变光致发光拉曼增强光催化 Ag纳米线石墨烯
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

目前,纳米材料由于其具有与宏观材料不同的物理、化学特性受到了广泛的关注,并且使得器件的尺寸逐步向纳米尺度过度,在纳米材料的基础上出现了一系列的新型器件。因此,低维纳米材料的可控低成本制备仍然具有十分重要的意义。在低维纳米结构的制备和性能研究方面本文主要做了以下几个工作:(1)作为一种典型的光电半导体材料, CdS纳米粒子在光吸收、光致发光、光电转换、非线性光学、光催化、生物标记和传感器等方面有着较好的应用前景。通过水热法、溶剂热法、以及我们特有的超声微波法尝试对CdS纳米结构进行Sr、Cu、Co、Ag这几种元素不同含量的掺杂。发现超声微波法能够实现Ag的有效掺杂,并且能够实现CdS纳米粒子晶体结构由立方结构向六方结构转变。(2)对Ag掺杂的CdS纳米粒子的光学性质进行了研究。发现随着Ag掺杂含量的增加,CdS的拉曼特征散射峰逐步增强。在252nm的激发波长下不同Ag掺杂的样品都在395nm处有很强的光致发光峰,当用469nm的激发波长激发时,样品的本征带边发光,表面态、缺陷态或杂质态发光都会出现。设计了简易的光化学反应装置,并对不同Ag掺杂的CdS的光降解催化能力进行了评价,结果表明样品的光催化能力随Ag掺杂含量的变化而合理变化。(3)通过液相法合成了长径比较大的成分单一的Ag纳米线。通过改进Hummer法,制备了质量较好的氧化石墨烯,原子力显微镜表征结果显示,采用化学氧化法制得的氧化石墨烯是单层与多层共存的。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-19
  1.1. 引言  10
  1.2. 纳米材料的分类及性质  10-11
  1.3. 半导体纳米材料的性质及制备方法  11-13
    1.3.1. 半导体纳米材料的性质  11-12
    1.3.2. 半导体纳米材料制备方法  12-13
  1.4. 半导体纳米材料的掺杂  13-16
    1.4.1.CdS 的掺杂  15-16
    1.4.2.Ag 掺杂CdS 纳米材料  16
  1.5.Ag 纳米线及石墨烯材料的研究进展  16-17
    1.5.1.Ag 纳米线  16-17
    1.5.2. 石墨烯材料制备进展  17
  1.6. 本课题的选题意义、内容、和主要结果  17-19
第二章 CdS 不同掺杂实验方法的研究  19-30
  2.1. 引言  19
  2.2. 实验部分  19-21
    2.2.1. 实验试剂与所用仪器  19-20
    2.2.2. 不同掺杂的CdS 纳米粒子的制备  20-21
  2.3. 实验结果与讨论  21-29
    2.3.1. 水热合成的Sr 掺杂的CdS 结构与形貌分析  21-23
    2.3.2. 溶剂热合成的Cu 和水热合成的Co 分别掺杂的CdS 结构与形貌分析  23-25
    2.3.3. 超声微波法制备Ag 掺杂CdS 纳米粒子的结构与形貌分析  25-29
  2.4. 本章小结  29-30
第三章 Ag 掺杂CdS 光学性能研究及光催化活性评价  30-41
  3.1. 引言  30-31
  3.2. 实验部分  31-33
    3.2.1. 实验试剂与所用仪器  31-32
    3.2.2. 实验内容  32-33
  3.3. 结果与讨论  33-39
    3.3.1. 掺杂Ag 的CdS 拉曼分析  33-34
    3.3.2. 掺杂Ag 的CdS 光致发光特性分析  34-36
    3.3.3. 掺杂Ag 的CdS 光催化活性评价  36-39
  3.4. 本章小结  39-41
第四章 Ag 纳米线及石墨烯材料的合成和表征  41-47
  4.1. 引言  41
  4.2. 实验部分  41-46
    4.2.1.Ag 纳米线的制备及表征  41-43
    4.2.2. 氧化石墨烯的制备及还原  43-46
  4.3. 本章小结  46-47
第五章全文总结与展望  47-49
  5.1. 全文总结  47-48
  5.2. 工作展望  48-49
参考文献  49-56
致谢  56-57
攻读硕士学位期间发表（录用）论文情况  57

低维纳米结构的制备及其性能研究

内容摘要

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