半导体纳/微米材料的合成及性能研究

论文摘要

纳米材料由于其独特的物理化学性质,以及潜在的应用价值成为了当今基础研究与应用的热点之一。而半导体纳米材料因其所具有的优异性能在发光器件、非线性材料、光敏感材料、光催化材料等方面表现了出了广阔的应用前景,未来的趋势,半导体的制造技术将进入一个纳米时代。本文综述了纳米材料及半导体纳米材料的研究进展,采用液相化学方法合成了ZnS、InVO4、BiVO4三种半导体纳米材料,实现了在合成过程中对尺寸和形貌的调控,主要研究了它们的光催化性质和光致发光性质。1.运用溶剂热条件辅助四元微乳体系（CTAB/水/环己烷/正戊醇）成功地合成出尺寸均匀、单分散性好的ZnS纳米球。探讨了该反应的最佳反应条件及实验参数对产物形貌和尺寸的影响。提出了表面活性剂（CTAB）辅助下ZnS纳米晶自组装形成ZnS纳米球的反应机理。在紫外光照射下,考察了ZnS纳米球降解对硝基苯酚的光催化活性。2.在表面活性剂SDBS辅助下,水热合成了具有介孔结构的InVO4微米球。根据实验结果,提出了该InVO4微米球结构的形成机理,并探讨了SDBS的加入量对InVO4微米球尺寸、形貌及晶型的影响。研究了其固体粉末的UV-Vis漫反射吸收性质、光催化活性以及光致发光性质。3.在水热条件,实现了对具有树枝结构的单斜晶型BiVO4的成功合成。探讨了不同温度和反应时间对BiVO4产物形貌及晶型的影响,实现了最佳条件下对单斜晶型BiVO4的可控合成。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 纳米技术及纳米材料简介
• 1.2 纳米材料的基本性质
• 1.2.1 量子尺寸效应
• 1.2.2 宏观量子隧道效应
• 1.2.3 小尺寸效应
• 1.2.4 表面效应
• 1.2.5 介电限域效应
• 1.3 纳米材料的制备
• 1.3.1 水热法
• 1.3.2 微乳法
• 1.4 半导纳米体材料及其特性
• 1.4.1 光学特性
• 1.4.2 光电催化特性
• 1.4.3 电学特性
• 1.4.4 敏感性
• 1.5 半导体家族的几个重要成员
• 1.5.1 ZnS 的简要介绍及研究进展
• 4 的简要介绍及研究进展'>1.5.2 InVO₄的简要介绍及研究进展
• 4 的简要介绍及研究进展'>1.5.3 BiVO₄的简要介绍及研究进展
• 1.6 论文的选题及主要内容
• 参考文献
• 第二章ZnS 纳米球的合成及其光催化活性
• 2.1 引言
• 2.2 溶剂热辅助微乳法合成ZnS 纳米球
• 2.2.1 实验部分
• 2.2.2 结果与讨论
• 2.3 ZnS纳米球催化活性的考察
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 4的合成及其相关性子研究'>第三章 InVO₄的合成及其相关性子研究
• 3.1 引言
• 4 微米球'>3.2 水热合成InVO₄微米球
• 3.2.1 实验部分
• 3.2.2 结果与讨论
• 4 微米球的一些性质研究'>3.3 InVO₄微米球的一些性质研究
• 3.3.1 光吸收性
• 3.3.2 光催化活性
• 3.3.3 光致发光性
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 4'>第四章 水热法合成树枝状m-BiVO₄
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 原料与试剂
• 4.2.2 合成方法
• 4.2.3 产物的表征
• 4.3 结果与讨论
• 4 产物的物相分析与形貌观察'>4.3.1 不同温度下BiVO₄产物的物相分析与形貌观察
• 4 产物的物相分析与形貌观察'>4.3.2 不同反应时间BiVO₄产物的物相分析与形貌观察
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 结论
• 致谢
• 在学期间公开发表论文及著作情况