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试议相合半导体量子点CdS水相合成与性能

收藏本文 2024-04-03 点赞:26999 浏览:121837 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:半导体量子点由于其自身的量子效应,具有非常优良的光学特性和催化活性。近些年来,量子点成为人们的广泛关注的热点领域。虽然目前量子点的制备技术日益成熟,但是水相中直接制备量子点的表面缺陷比较多,导致其荧光光谱的半高峰较宽,荧光量子产率较低。为了解决量子点量子产率的不足,本论文制备出水溶性的CdS量子点,对其结构进行表征,并探讨其荧光性能和催化活性。首先,以氯化镉作为镉源,氨基硫脲作为硫源,在水相中直接制备出高分散性的、水溶的、荧光性能优异的CdS量子点,并运用XRD、TEM进行结构表征;通过对其荧光光谱的探讨,得出最佳的合成条件为:在Cd~(2+):S~(2-)为1:1时,TGA用量20μl,pH11.0,反应温度80℃,反应时间1小时。其次,通过CdS量子点在PVP介质中的荧光性能的变化来探讨高聚物对量子点的表面修饰。比较CdS量子点在水介质和PVP介质中荧光光谱,可以得出,在PVP介质中,CdS量子点的荧光强度比在水介质中荧光强度增强能够高达20%。最适宜的条件为,CdS浓度3.0g·L~(-1),PVP浓度1.0g·L~(-1),最佳激发波长为330nm。结果表明PVP不但对CdS量子点表面缺陷有良好的修饰作用。最后,采取共沉淀法制备出CdS粒子,运用XRD、XPS、SEM、TEM对CdS粒子结构进行表征,并以罗丹明B和亚蓝的可见光降解作为探针反应,探讨了CdS粒子在可见光下的光催化活性,结果表明,在可见光区域,CdS粒子具有良好的可见光响应,其光催化活性能非常优异。通过UV-Vis吸收光谱测定对不同降解时间产物的吸光度,讨论CdS光催化降解有机染料的反应机理,表明罗丹明B的光降解是一个乙基的逐渐脱离,苯环断裂和被氧化的历程;亚蓝是一个不断被氧化分解的历程。关键词:量子点论文硫化镉论文水相合成论文荧光论文聚合物修饰论文光催化论文

    摘要6-7

    Abstract7-9

    第一章 绪论9-21

    1.1 纳米材料11-13

    1.1.1 纳米材料的分类11-12

    1.1.2 纳米材料的进展走势12-13

    1.2 量子点的特性13-16

    1.2.1 量子尺寸效应13-14

    1.2.2 小尺寸效应14

    1.2.3 介电限域效应14-15

    1.2.4 宏观量子隧道效应15

    1.2.5 表面效应15-16

    1.3 量子点的荧光特性16-17

    1.4 量子点的制备策略17-19

    1.4.1 有机相合成法17

    1.4.2 水相合成法17-18

    1.4.3 微乳法18-19

    1.5 量子点表面的功能化修饰19-20

    1.6 本论文构想20-21

    第二章 CdS 量子点的水相制备及荧光性能探讨21-29

    2.1 实验部分21-23

    2.1.1 实验试剂与仪器21-22

    2.1.2 实验策略22-23

    2.2 结果与讨论23-28

    2.2.1 XRD 浅析23-24

    2.2.2 CdS 量子点 TEM 表征24

    2.2.3 不同条件下 CdS 量子点荧光光谱浅析24-27

    2.2.4 CdS 量子点的光学特性27-28

    2.3 小结28-29

    第三章 高聚物对 CdS 量子点荧光性能的影响29-35

    3.1 实验部分29-30

    3.1.1 实验试剂及仪器29-30

    3.1.2 实验策略30

    3.2 结果与讨论30-34

    3.2.1 CdS/PVP 质量比对 CdS 荧光的影响30-31

    3.2.2 PVP 浓度对 CdS 荧光的影响31-32

    3.2.3 CdS 浓度对 CdS 荧光的影响32

    3.2.4 不同激发波长下 CdS 的荧光特性32-34

    3.3 小结34-35

    第四章 CdS 粒子的光催化性能探讨35-42

    4.1 实验部分35-37

    4.1.1 实验试剂及仪器35-36

    4.1.2 实验策略36-37

    4.2. 结果与讨论37-41

    4.2.1 样品的表征37-39

    4.2.2 样品的光催化性能39-41

    4.3. 小结41-42

    第五章 结论与展望42-44

    5.1 本论文结论42

    5.2 前景展望42-44

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