纳米CdS/聚乙烯咔唑(PVK)复合材料制备与表征

采用反相微乳法在庚烷/琥珀酸二异辛酯磺酸钠(AOT)/水体系中成功制备出纳米CdS/聚乙烯咔唑(PVK)复合材料。通过紫外-可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱(PL)对复合材料进行了结构表征和形貌观察。结果表明,UV-Vis光谱吸收峰在325 nm和360 nm,表现出纳米粒子明显的量子尺寸效应;TEM照片显示纳米CdS粒径分布较窄,均匀分散在PVK中。XRD分析表明,CdS纳米颗粒已经形成。PL结果显示:产物的荧光发射光谱峰波长在375 nm和520 nm。     

Q-CdS/聚合物纳米复合膜的制备与荧光性能

采用配位化学合成原理 ,分离制备出颗粒尺寸小于 10nm的单分散性的Q态CdS(Q CdS)纳米粒子 ,将Q CdS纳米粒子与聚合物复合成膜 ,制备出一系列Q CdS 聚合物纳米复合膜 .用紫外可见吸收光谱与透射电镜研究了纳米复合膜的量子尺寸效应和分散性 .通过荧光光谱探讨了不同聚合物基体材料和不同Q CdS含量的纳米复合膜的荧光发光性能 .结果表明 ,一方面这种以聚合物为基体的纳米复合膜 ,由于聚合物与Q CdS之间的相互作用 ,使纳米复合膜表现出与单一相组分完全不同的特征荧光发射峰 ;另一方面 ,随着纳米复合膜中Q CdS含量的不断增大 ,纳米复合膜的荧光强度不断增强 ,在一定浓度时达到最大值 .     

纳米二氧化钛的量子尺寸效应及掺杂氧化锡对其光吸收的影响

采用溶胶-凝胶法制备了量子尺寸的纳米氧化钛和锡掺杂的纳米氧化钛,经过不同温度的热处理得到不同尺寸的粉末样品.通过X射线衍射(XRD)和电子衍射(ED) 表征了不同样品的物相组成和粒径(3～12 nm),通过反射谱(RS)深入研究了纳米氧化钛的量子尺寸效应及掺杂氧化锡对于纳米氧化钛光吸收性质的影响.实验结果表明纳米氧化钛有明显的光吸收量子尺寸效应,掺杂氧化锡促进了二氧化钛的锐钛矿向金红石相的转变,降低了相变起始温度.由于相变和尺寸变化两方面相反的作用,掺杂氧化锡对于二氧化钛光吸收边的位移影响不大.     

复合半导体光催化剂p-CoO/n-CdS的制备、表征及光催化性能

以醋酸镉、十二硫醇、硬脂酸和醋酸钴等为原料,采用新方法制备了CdS和一系列p-CoO/n-CdS复合半导体光催化剂.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对产物进行了表征.结果表明,p-CoO/n-CdS复合半导体中,CoO粒子紧密结合在CdS颗粒上,CdS的颗粒粒径在100 nm左右,为六方纤锌矿晶型,CoO的颗粒粒径在10 nm左右,颗粒粒径分布均匀.p-CoO/n-CdS的UV-Vis DRS分析结果表明,在400-550 nm范围内都有一强吸收带,属于CdS在可见光区的特征吸收.用光催化降解甲基橙测试了光催化性能,结果表明,p-CoO/n-CdS光催化活性是CdS光催化活性的2.2倍左右.光腐蚀测试结果表明,CdS的光腐蚀速率是p-CoO/n-CdS中CdS光腐蚀速率的2倍以上,说明CoO与CdS复合对CdS的光腐蚀具有明显的抑制作用.     

CdS量子点敏化ZnO纳米棒阵列电极的制备和光电化学性能

采用连续式离子层吸附与反应法制备了CdS量子点敏化的ZnO纳米棒电极.应用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对CdS量子点/ZnO纳米棒电极的形貌、晶型和颗粒尺寸进行了分析和表征;采用光电流-电位曲线和光电流谱研究了不同CdS循环沉积次数及不同沉积浓度对复合电极的光电性能影响.结果表明,前驱体浓度都为0.1mol·L-1且沉积15次敏化后的ZnO纳米棒阵列电极光电性能最好.与单纯的ZnO纳米棒阵列电极和单纯的CdS量子点电极相比,其光电转换效率显著提高,单色光光子-电流转换效率(IPCE)在380nm处达到76%.这是因为CdS量子点可以拓宽光的吸收到可见光区,并且在所形成的界面上光生载流子更容易分离.荧光光谱实验进一步说明了光电增强的原因是,两者间形成的界面中表面态大大减少,有利于减少光生电子和空穴的复合.     

一种Q态纳米CdS的新型制备法——聚合物分散法

采用一种Q态CdS的新型制备法——聚合物分散法, 即用水溶性聚合物溶液作为分散剂, 用2-巯基乙醇(或十二硫醇)作表面修饰剂, 在聚合物网络中构筑出四种粒径的、单分散性的Q-CdS. 通过UV-Vis光谱和TEM考察了Q-CdS的粒径及分布情况, 并用FL光谱研究了不同尺寸的Q-CdS的荧光性能. 结果表明, 采用聚合物分散法可以方便、快捷地得到粒径小且分布窄的Q-CdS纳米粒子, 这些粒子在紫外光谱及荧光光谱上均表现出明显的量子尺寸效应.     

CdS/石墨烯复合材料的制备及其可见光催化分解水产氢性能

以氧化石墨烯和CdS为原料, 在乙醇水溶液中采用CdS光催化还原法制备了CdS/石墨烯复合光催化材料, 并用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)和瞬态光电流等技术对复合材料的结构和光电性能进行了表征. 可见光照射下(λ≥420 nm), 研究了该复合材料光催化分解水产氢的性能. 结果表明, 可见光照射下CdS的光生电子可有效地还原氧化石墨烯, 得到CdS与石墨烯之间具有强相互作用力的CdS/石墨烯复合材料. 与CdS相比, 复合材料中石墨烯作为良好的电子受体和传递介质, 可明显加快CdS光生电子的迁移速率, 提高光生载流子的分离效率, 从而增强复合材料的光电性能和光催化分解水产氢的活性.     

CdS纳米棒的制备、表征及其形成机理

以三辛基膦(TOP)为单一配位溶剂,二水合乙酸镉和硫粉为前驱体,用高温热解的方法制备CdS纳米棒.通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计、荧光(PL)光谱、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和核磁共振磷谱(31PNMR)等方法对样品的结构、形貌和光学特性进行了表征.考察了前驱体Cd/S摩尔比和反应物浓度对硫化镉纳米结构的影响.实验结果表明,该法制备的CdS纳米棒为纤锌矿结构,直径为4.0nm,长度为28.0nm,沿[001]方向择优生长,具有量子限域效应.同时,对CdS纳米晶的形成机理进行了初步的探讨.     

簇形和花形CdS纳米结构的自组装及光催化性能

通过可控溶剂热法, 利用乙二胺作为模板制备出簇形和花形硫化镉(CdS)纳米结构. 通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)观测其形貌和结构特征. XRD谱线显示, 簇形CdS为六方晶体结构, 而花形CdS纳米结构则为立方晶体. 实验结果表明, 整个自组装过程是由成核以及成核竞争引起的不同生长过程所组成的, 并且乙二胺的模板功能起了重要的作用. 通过不同时间和温度的实验, 深入探讨了簇形和花形CdS纳米结构的自组装机理. 室温光致发光谱(PL)显示这两种纳米结构在433 nm和565 nm附近有较强的发射峰, 分别对应激子发射和表面缺陷发光. 通过Brunauer-Emmett-Teller (BET)方法测试其比表面积. 研究了高压汞灯照射下, 簇形和花形CdS纳米结构在甲基橙(MeO)溶液中的光催化性能. 结果显示, 由于其较大的比表面积, 花形CdS纳米结构的光催化性能要远优于其它CdS材料.     

巯萘剂表面修饰的CdS纳米微粒的合成及发光特性

用疏萘剂(TN)作为表面修饰剂,在甲醇溶液中合成了CdS/TN纳米微粒,用TEM测得纳米微粒呈球形,其粒径约10nm,吸收光谱和荧光光谱研究表明,[S^2-]/[TN]浓度比、TN和镉离子的浓度对CdS/TN纳米微粒的粒径及发光特性具有显著影响,且随着条件的改变,CdS/TN纳米微粒的发射波长红移100nm,表现出明显的量子尺寸特性.XPS显示所制得表面修饰纳米微粒的核为CdS.     

肿瘤细胞内CdS纳米量子点的仿生化合成

以宫颈癌HeLa细胞为载体,细胞内源性谷胱甘肽为保护剂和稳定剂,在细胞生命代谢活动驱动下合成性质优良的CdS量子点。光学性能表征显示,该CdS量子点在波长为450nm左右有发射峰,其荧光产率为5.2%。透射电镜表征显示CdS量子点粒径约为3.0nm,X射线衍射光谱表明该CdS量子点为立方晶型结构。     

高温液相二醇还原法制备钴纳米粒子

应用高温液相二醇还原法,首次用1,10-癸二醇作还原剂,在两种表面活性剂存在下制备出磁性钴纳米粒子。用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜、激光光散射仪和热分析仪分别对钴纳米粒子的结构、价态、颗粒尺寸与热性能进行了表征分析。结果表明该方法制备的钴纳米粒子具有hcp相,平均粒径大约为50nm。     

离子交换膜中CdS单分散纳米晶的合成及其光学性质

以硫代乙酰胺(TAA)为前驱体, 采用液相反应在全氟磺酸离子交换膜(Nafion)中自组装得到了均匀分布、单分散的纳米CdS晶体；与文献报道的前驱体如Na₂S和H₂S不同, TAA可以在全氟磺酸离子膜中均匀扩散, 最终在Nafion薄膜中得到均匀分布的纳米CdS晶体. 利用高分辨电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)和能量散射X射线分析(EDXA)研究了Nafion薄膜模板中CdS纳米晶体的形成机理、晶粒大小和分布；采用紫外- 可见吸收光谱和荧光光谱分析了Nafion薄膜中单分散纳米CdS晶体的光学性质. 结果表明, 随CdS纳米晶体尺寸的减小, 量子尺寸效应明显增强；在紫外吸收谱中表现为吸收边明显蓝移, 而在光致发光谱中, 表现为带边发射的蓝移.     

表面修饰CdS和(CdS)ZnS纳米晶的性能研究

在水相中合成了CdS纳米微粒,以ZnS对其进行表面修饰,得到具有核壳结构的(CdS)ZnS水溶性纳米晶。采用红外光谱、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)表征其粒度和形貌,紫外-可见吸收光谱(UV)、荧光光谱表征其光学特性。制得的CdS近似呈球形,直径为8nm;CdS纳米颗粒表面经ZnS修饰后,其荧光发射峰强度显著增强,表面态发射减弱。     

CoFe2O4/CdS纳米复合物的制备、表征及其声催化降解有机染料污染物

在低温(200℃)下采用一步水热分解CoFe2O4纳米粒子表面的镉二硫代氨基甲酸酯配合物制备了磁性CoFe2O4/CdS纳米复合物,运用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、X射线能量散射谱、紫外-可见光谱、透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱和振动样品磁强计对所制样品进行了表征.TEM结果表明,CoFe2O4/CdS纳米复合物由几乎均一的约20nm球形纳米粒子组成.光吸收谱显示该样品的带隙为2.24 eV,很适合用于声/光催化降解有机污染物.在紫外光照射下评价了CoFe2O4/CdS纳米复合物的声催化H2O2辅助降解甲基蓝、罗丹明B和甲基橙反应活性.结果表明,该纳米复合物对这3种染料均表现出很好的声催化活性(5-9 min内完全降解).另外,比较实验结果表明,CoFe2O4/CdS纳米复合物是一个比纯CdS更高效的声催化剂.因此,纳米复合是一种非常好的提高CdS声催化活性的手段.该CoFe2O4/CdS纳米复合物表现出的磁性使其很容易从反应混合物中分离出来而重复使用.     

溶剂热合成具有海绵状结构的介孔SnO2

采用溶剂热方法, 以SnCl4·5H2O/尿素/乙醇三元体系合成了具有特定结构的前驱体, 该前驱体经焙烧后得到了具有海绵状结构的介孔SnO2. 利用X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶红外吸收光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热分析(TG-DTA)和氮气等温吸附鄄脱附等方法对产物的结构、形貌和热稳定性进行表征. 结果表明, 300 ℃焙烧处理后的样品由粒径约为5 nm的纳米粒子堆积而形成海绵状结构, 其中孔的尺寸范围在2-8 nm, 样品比表面积达到了134 m2·g-1.     

基于元素磷源的InP量子点的制备

以白磷作为磷源、醋酸铟为铟源、硬脂酸为表面包覆剂、十八烯为溶剂,采用胶体化学法合成了InP量子点。X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析测试显示InP量子点属于立方闪锌矿结构,并且是直径约为5 nm的球状纳米晶。紫外可见光谱和荧光光谱分析表明,InP量子点表现出明显的激子吸收和带边发射特征,荧光发射光谱在415~517 nm范围内连续可调,呈现明显的量子尺寸效应。     

NaOH溶液中CdS纳米棒的水热合成

在NaOH溶液中水热合成了CdS纳米棒, 并探讨了NaOH溶液浓度和反应时间对CdS纳米棒形貌及晶体结构的影响及其可能的生长机理和母液循环可行性. 用粉末X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和选区电子衍射(SAED)对CdS纳米棒进行了表征, 并考察了其在可见光照射下光催化降解亚甲基蓝的活性. 结果表明, NaOH溶液是形成棒状形貌的关键因素. 在最优实验条件下, 可获得六方纤锌矿结构CdS纳米棒, 直径约200 nm, 长度可达4 μm. 该纳米棒具有良好的可见光光催化活性.     

聚丙烯酸辅助水热合成CdS纳米片

利用聚丙烯酸(PAA)和硫代乙酰胺(TAA)合成大分子硫源,采用水热的方法在180℃下制备立方相CdS纳米片,纳米片平均大小在100nm.用X射线衍射仪器(XRD),透射电子显微镜(TEM),红外吸收光谱(FTIR)和紫外吸收光谱(UV-Vis)对CdS纳米片进行了形貌和性能表征,并分析了CdS纳米片形成的可能机理.此外,反应的溶剂对CdS纳米材料的形貌有重要的影响.     

利用牛血清蛋白合成CdS纳米棒和网状纳米线

采用简单易控、对环境友好的矿化方法, 利用牛血清蛋白(BSA)做模板, 通过Cd2+与硫代乙酰胺(TAA)反应制备了形貌均一的CdS纳米棒和网状纳米线. 分别采用透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、荧光(PL)发射谱和导电原子力显微镜(C-AFM)等方法对不同实验温度下制备的CdS样品的结构形貌、成分组成和光学性质及微区电子传输行为进行了表征. 结果表明: 在实验反应温度为20 ℃时, 得到的产物为单分散性好的CdS 纳米棒, 长度为250 nm, 直径为30 nm; 在50 ℃时, 得到网状CdS纳米线, 其长度为2-3 μm; CdS纳米棒和网状纳米线均为立方相闪锌矿结构. 荧光性质的测试表明, CdS纳米棒和网状纳米线具有优良的荧光性能, 电流-电压(I-V)特性的表征表明CdS纳米线具有很好的电导特性.