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在过去几十年中,半导体纳米材料由于其奇特的电学、光学、光电子学及热电性能而受到了广泛的关注。纳米硒化物是Ⅱ-Ⅵ族元素之间形成的一类性能优良的半导体材料,具有许多独特的光电性质,在非线性光学、电磁学、光电子学等领域具有广阔的应用前景。因此,硒化物纳米材料的合成和性质是当前国内外材料领域的研究热点。 本论文以三方相 t-Se纳米管为模板,分别与不同的金属无机盐反应,采用溶剂热/水热法合成了多种一维纳米硒化物,得到了多种形貌和晶相的产物。采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和热重分析(TG)等对产物的组成和结构进行了表征,采用紫外可见分光光度计(UV-Vis)、荧光光谱仪(PL)和电化学系统测定了所得产物的光化学和电化学性质,初步探讨了产物的形成机理。 论文主要内容如下: 1.硒化铜纳米管的电化学行为及电化学发光性质 在本课题组前期合成工作的基础上,对硒化铜纳米管晶体的电化学行为和电化学发光性质进行了研究。通过一系列实验,指认了硒化铜纳米管在中性溶液中的阳极峰和阴极峰的电位值以及对应的氧化还原反应,探讨了影响硒化铜纳米管电化学性质的因素,如:扫描速度、电位范围和电解质溶液。同时,对硒化铜纳米管在中性、酸性和碱性溶液中的电化学发光(ECL)也进行了研究,提出了电化学发光的产生机理。 2.硒化锌纳米管的合成及其电化学性质 以自行合成的t-Se纳米管为反应模板,N2H4·H2O为还原剂,在NH3·H2O介质中采用水热法合成了立方闪锌矿型硒化锌纳米管。利用XRD、TEM、SEM、XPS等对产物进行了表征,研究了温度对产物形貌的影响,探讨了硒化锌纳米管的形成机理,利用循环伏安法测定了所得硒化锌纳米管的电化学性质。 3.硒化镍纳米管的合成及电化学性质 本文设计了一种简便、快速的硒化镍纳米管低温合成方法。利用Ni2+在Se纳米管模板上自组装反应合成了NiSe2纳米管,研究了温度、反应物比例以及反应时间对产物形貌的影响,探讨了NiSe2纳米管的形成机理。实验发现,通过改变反应物中Ni与Se的摩尔比还可以得到Ni0.85Se纳米管。利用XRD、TEM、SEM、XPS、TG和PL等对产物进行了表征,利用循环伏安法测定了NiSe2纳米管的电化学性质,对所观察到的现象给予了较深入的讨论。 4.硒化锑纳米棒的合成及其电化学性质 在超声分散开的Se纳米管乙醇悬浮液中加入还原剂 NaBH4,然后与溶有SbCl3的聚乙二醇溶液混合,采用溶剂热法制备了硒化锑纳米棒。研究了反应温度对产物形貌的影响,探讨了硒化锑纳米棒的形成机理。利用XRD、TEM、SEM、XPS、TG、UV-Vis和PL等对产物进行了表征,利用循环伏安法研究了硒化锑纳米棒的电化学性质。