银/银基半导体纳米复合材料的可控生长及性能研究

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caoyongtao1985
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
半导体由于其独特的光电转换性能被广泛地应用在太阳能电池、光催化剂、传感器元件和生物荧光等方面。目前研究的热门半导体主要是以TiO2、ZnO为代表的宽禁带半导体材料。然而宽禁带半导体只能在紫外光下有光响应,并且光生载流子的复合率高,这些特点限制了实际应用。近年来,科学研究工作者们通过贵金属掺杂对宽禁带半导体进行改性。贵金属纳米颗粒的LSPR效应(localized surface plasmon resonance)使得贵金属/半导体复合材料在可见光区域有强吸收,拓宽了光响应范围。另一方面,贵金属也担当着捕捉光生电子的陷阱的角色,从而降低光生载流子的复合率。目前,银基半导体是研究的热点。目前已经有大量的关于Ag/Ag2O 和 Ag/AgCl复合材料应用在光催化、荧光等方面的报导。本课题组先前发表了关于在ZnO网络结构上通过光化学反应制备Ag/Ag2O多山丘状超结构颗粒的研究。然而我们发现延长紫外照射时间后得到的却是Ag/Ag2O纳米片,这个现象说明其结晶行为发生了改变。在本文中,我们将对纳米片的生长机理进行探讨。与此同时,我们通过一步沉淀法制备了3种AgCl凹面多面体微晶和新颖的分层超结构微晶。主要开展的工作如下:1.通过改变紫外光照射的时间,研究在ZnO表面生长的Ag晶体的形貌变化。讨论AgNO3浓度、紫外照射时间等因素对样品形貌、尺寸的影响,探讨了Ag纳米片的生长机理和结晶方式发生改变的原因。研究发现,无论是多山丘状超结构颗粒还是纳米片,其组装的基本单元都是Ag纳米颗粒。Ag纳米颗粒的过饱和度的大小是影响其结晶方式的决定性因素。当紫外照射时间短时,由ZnO的光生电子还原得到的Ag纳米颗粒过饱和度较低,此时遵循螺旋位错生长机理,形成多山丘状超结构颗粒;延长紫外照射时间后,Ag纳米颗粒过饱和度变高,结晶模式转变为逐层组装机理,形成纳米片。一开始形成的纳米片表面粗糙,边缘不规则。随着光诱导反应的进行,纳米片尺寸变大,表面光滑,边缘整齐,呈现尖锐的类六边形。但是由于生成的Ag纳米片直接暴露在空气中,易被氧化,所以我们最终得到的是Ag/Ag2 O复合纳米片。2.通过沉淀法制备了3种AgCl内凹多面体微晶。通过改变NH3·H2O浓度,可以调控AgCl立方体晶核的各个位置的生长速率,从而调控最终的形貌。当NH3·H2O浓度较低时,得到面心内凹的漏斗状立方体;当NH3·H2O浓度中等时,得到面心和棱中心都内凹的八爪形微晶;当NH3·H2O浓度较高时,得到由截角八面体内凹而来的花状微晶。3.在AgCl花状微晶的基础上制备出由花状微晶核与立方体壳组成的AgCl分层超结构微晶,并探讨了Ag(NH3)4Cl溶液体积对其生长完整程度的影响,初步解释了生长机理。根据实验结果,我们认为在结晶的初期,NH3·H2O浓度较高,此时AgCl立方体晶核的面中心生长速率最快,所以生成了花状微晶。但是随着溶剂的挥发,NH3·H2O浓度降低,导致面中心的生长速率减小,生长方向以平行于{100}面为主,从而形成立方体壳。从AgCl分层超结构微晶的紫外-可见吸收光谱图可以计算出其间接禁带宽度为2.95 eV。4.通过光还原法制备了Ag/AgCl多孔分层超结构微晶。经过紫外照射的样品表面粗糙多孔,增大了比表面积。其紫外-可见吸收光谱图表明Ag/AgCl多孔分层超结构微晶在可见光区域有连续的强吸收。最后,我们测试了Ag纳米团簇/AgCl多孔分层超结构微晶的荧光性能。
其他文献
聚乙烯醇(PVA)水凝胶有较好的弹性和润滑性、高含水量及特殊的三维网络结构,同时它也具有良好的生物相容性,是很有前途的关节软骨修复材料。但单一的PVA水凝胶并不能满足生物材料的应用要求,比如力学性能还不能满足软骨组织工程需求,有较高的固体肿瘤诱导性,较难的细胞黏附性等缺点。为改善PVA的性能,将其与其它天然材料或具有生物功能的材料复合得到复合水凝胶是有效方法之一。结冷胶是(Gellan Gum,缩
挪威很多人家都是山上有木屋、海里有船,我对此并没什么妒忌。我以前羡慕走遍全球的人,宁愿把钱花在机票和车票上,直到我见识君纳·嘉福斯这种人。  我见到嘉福斯时,他是挪威电视台移动电视部门的总经理。这个金发小子有种孤绝的姿态。挪威满是一米九的男人和一米八的女人,身高一米七出头的嘉福斯必须随身携带30厘米气场才够吧。  移动电视的事在2013年画上了句号,嘉福斯的传奇才刚开始。他立志成为最年轻的游遍全球
期刊
纳米材料是指晶粒或微粒尺寸为纳米级的材料,广义地说,是材料晶粒或微粒三维尺度中任意一维的尺度小于100 nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。当粒子尺度进入纳米量级时,便会出现于小尺寸效应、量子效应(含宏观量子隧道效应)、表面效应和界面效应等纳米材料特有的性质。由于纳米材料在电学、热学、磁学、光学等物理性质上以及催化、敏感、响应等化学性质上具有与普通材料不同的特性,使得它在医药、电子、环
生命体中的DNA和蛋白质都是手性的,这对于生命的起源和延续有着重大意义。研究手性材料的光学活性可以使其更好地应用在电子器件,光学器件以及不对称催化和对映体拆分上。模
镍基高温合金在航空、航天、能源、交通运输和化学工业等领域广泛应用,而镍基高温合金中痕量元素的含量和分布情况对其性能影响显著,因此开展相关的研究工作很有必要。激光烧蚀
采用十六烷基三甲基溴化铵/环己烷/正戊醇/水四元微乳体系,160℃恒温12h合成了BaF2:Ce3+纳米棒,140℃恒温12h合成了MgF2:Ce3+四方相,X射线衍射(XRD)确定了所制备样品均为纯相,
河北香河县以“三个代表”重要思想为指导,不断探索新时期党员教育的途径和方法,将党员教育工作当作凝聚工程,抓实、抓活、抓到位,党员的先锋模范作用进一步增强。加强阵地建设,增
聚羧酸系高效减水剂(polycarboxylate—type superplasticizer,简写为PC)主要包括聚酯型和聚醚型两类。由于PC具有高减水率、优异的保坍性等优点,已成为混凝土高效减水剂的研究
大多数的澳大利亚儿童在5岁左右进入小学之前,会在幼儿园或者学前机构里待上1~2年。30多年前的澳大利亚幼儿园活动迄今能代表澳大利亚学前教育的特点。例如第二次世界大战前,澳洲学前教育的情景是这样的:在家里一个由壁炉、水池、炖锅、刀叉等布置的角落里,儿童摆弄着洋娃娃的小床以及面色粉红的洋娃娃,唱着以袋鼠和树袋熊为主题的歌曲;讲给孩子们的故事大多关于眼前偏远地区的日常生活。二次大战后 政府同意了200万
《中国企业家》2016年第22期特写《糖豆广场舞:做中老年女性的文化娱乐入口》围绕“互联网+”概念的产品设计早已司空见惯,中老年人却并未分得足够的时代红利。海量冗杂的信