CdTe纳米晶的合成及可逆相转移研究

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CdTe纳晶由于具有较小的禁带宽度、独特的量子尺寸效应及荧光发光性能,成为半导体纳米材料的一个研究热点。如今,水溶液与金属有机合成方法是制备CdTe纳晶的主要方法,但所制备的CdTe纳晶只能分散在相应的溶剂中,限制了其在相关领域的应用。解决上述问题的方法之一就是通过表面修饰,改变纳晶表面基团的极性,使CdTe纳晶可分散在不同的介质中。本论文采用巯基乙酸作为稳定剂,首先制备了不同颗粒尺寸大小的水溶性CdTe纳晶颗粒,进而以十六烷基胺为表面修饰分子,通过利用十六烷基胺与CdTe表面的相互作用,改变CdTe纳晶颗粒的表面环境,实现了CdTe纳晶颗粒从水相向有机相的转移;在此基础上,通过调节水溶液中的pH值,将CdTe纳晶颗粒重新转移至水溶液中。研究了十六烷基胺的浓度、溶液的pH值、CdTe纳晶颗粒尺寸对相转移的影响。发现十六胺浓度增大,相转移率增大;溶液pH值增加,发生相转移所需十六烷基胺浓度增大;CdTe颗粒尺寸增大,相转移率降低。XRD测试表明,水溶液合成的CdTe为闪锌矿结构,立方晶系。可逆相转移前后CdTe纳米晶的晶型未发生变化。吸收光谱与荧光光谱表明,CdTe纳米晶表现出良好的量子尺寸效应。随着颗粒尺寸的增大,荧光量子效率逐渐增大。可逆相转移前后CdTe的激子峰未发生明显变化,均显示出明显的量子尺寸效应。计算表明,氯仿相中的CdTe纳米晶的量子效率较水溶液中的稍有提高。FTIR测试表明,巯基乙酸成功修饰于CdTe纳米晶表面,以羧酸盐形式存在。十六烷基胺在CdTe表面的修饰是以COO-NH3+路易斯酸碱对的形式静电吸引而完成的。
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