Cu2S及铜族纳米晶的制备

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近年来,人们通过液相合成的方法得到了各种尺寸、形貌、组成可控的无机纳米晶。由于这些材料所表现出的新奇的物理和化学性质,使其在光电器件方面有着巨大的潜在应用价值。传统的纳米晶合成和组装大都利用有机配体作为表面修饰剂来保持其稳定性,由于这些有机配体导电性能使得粒子之间的电荷传输能力较低,大大阻碍了其在光电器件中的应用。研究发现,无机金属配合物作为纳米晶配体同样具有稳定纳米颗粒的作用,并且可以大大提高粒子间的电荷传输能力。而以往合成无机配体修饰的纳米晶往往采用先合成纳米晶随后对纳米晶表面修饰无机配体的方法,操作复杂且不易实现。因此,设计一种全新的表面配体,使其能够在合成纳米晶过程中直接修饰在纳米晶表面,这种配体不但能牢固的附着在纳米晶表面稳定纳米晶,保持其固有的良好性能,而且还能够很好地实现电荷在纳米晶颗粒之间的高效传递,并且这种新型的表面配体又能够有效地诱导纳米晶颗粒之间的组装行为,这种全新的配体修饰纳米晶的合成技术显得尤为迫切和重要。本论文即以上述问题为出发点,重点研究了铜族纳米晶在有机相中的合成以及无机配体修饰的Cu2S纳米晶在有机相中的直接合成,主要包括以下内容:(1)第二章采用无机配体Sn-X取代传统的长(短)链的有机修饰剂,在有机相中通过无机配体前驱体的引入,直接合成出具有无机配体修饰的Cu2S纳米晶,采用此方法合成的Cu2S纳米晶具有良好的一维,二维,三维自组装行为。进一步分析了无机配体Sn-X诱导合成具有良好自组装结构的原因。并且通过反应参数的调节可有效控制Cu2S纳米晶的形貌,尺寸以及自组装行为。(2)第三章采用有机配体油胺修饰铜、银纳米晶,并初步用简单的“一锅法”合成高质量单分散性好的铜和银纳米晶,成功地避免了一些昂贵的原材料的使用。通过改变实验条件(温度,表面活性剂和不同物质的摩尔数)来调节得到高质量的金属纳米晶,为下一步有机相中直接合成无机配体修饰的铜族纳米晶打下良好基础。
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