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。     

吡啶-氯化钾水溶液/n型硫化镉电极界面上的表面增强喇曼散射

本文研究了在吡啶-KC1水溶液中吡啶吸附在n-CdS电极上的表面增强喇曼散射(SERS)。在光照下,CdS电极经过正极化予处理数分钟,就能观察到吡啶吸附在CdS电极上的很强的SERS谱。其特征峰是1010和1036cm^-1与纯吡啶的喇曼特征峰991,1030cm^-1相比有了明显位移。又SERS谱随着吡啶浓度的增加而增强。外加电位对SERS也有一定影响,其曲线形状与CdS的I～V曲线很相似。对这些实验结果,本文用n型CdS电极的光电化学特性进行了初步的考察和讨论。     

耦联剂辅助吸附法制备CuInS2量子点敏化太阳电池

分别以CuI 和InAc3 作为铜源和铟源, 十二硫醇(DDT)作为硫源, 采用直接加热法合成不同尺寸的CuInS₂ (CIS)量子点. 运用X射线衍射(XRD), 拉曼光谱(Raman), 高分辨率透射电镜(HRTEM), 紫外-可见(UVVis)吸收光谱表征其相结构、形貌及光学性能. 结果表明: 制备的CIS量子点为黄铜矿结构, 且随着时间的延长, 量子点逐渐长大, 吸收光谱的激子吸收峰逐渐红移, 表现出量子尺寸效应. 采用巯基乙酸为双功能耦联剂辅助吸附法制备CIS敏化的TiO₂薄膜. 通过衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)分析得出, 巯基乙酸上的羧基与TiO₂表面羟基连接, 另一端上的巯基代替长链的DDT与CIS 耦联, 将CIS 成功锚定在TiO₂表面. 该方法不仅操作简单, 而且容易实现CIS在TiO₂表面的吸附. 太阳电池光电性能测试表明, 粒径大小约为3.6 nm的CIS量子点表现出最优的吸附能力以及光电转换性能. 进一步采用连续离子吸附层法对CIS敏化的TiO₂薄膜进行CdS包覆, 光电转换性能大大提高, 其效率达到2.83%, 这主要源于CdS的包覆钝化了CIS 的表面缺陷, 有效地降低了电子复合.     

高分子模板对CdS量子点制备及其光催化性能的影响

分别以球形聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子和线形聚乙烯吡咯烷酮(PVP)两种结构不同的高分子为模板, 原位制备了分散良好的CdS量子点(CdS QDs), 并以甲基橙为降解对象, 研究了高分子模板结构对CdS量子点的制备和光催化性能的影响. 结果表明, 以PAMAM 树形分子为模板制备的CdS量子点(CdS QDs/PAMAM)比以PVP为模板制备的CdS量子点(CdS QDs/PVP)的尺寸分布更窄, 激子吸收峰更明显, 光致发光(PL)强度更高|并且在量子点尺寸接近的情况下, CdS QDs/PAMAM的催化效率明显高于CdS QDs/PVP. 这是由于PAMAM树形分子独特的结构有利于生成尺寸均匀的CdS量子点, 且不易钝化量子点表面的活性位点|而线性的PVP分子量分布较宽, 使制备的量子点的尺寸分布较宽, 且PVP分子链缠绕在CdS量子点表面, 钝化了部分活性位点, 降低催化效率. 此外, CdS QDs/PAMAM的催化能力随粒径减小而增大.     

柠檬酸稳定的水溶性CdSe和CdSe/CdS量子点的荧光特性

用柠檬酸(citrate)作为稳定剂合成了尺寸分布集中、荧光性质良好的水溶性CdSe量子点。通过调节合成温度可以调控CdSe量子点的尺寸及相应的最大荧光发射波长。当温度由20 ℃增加到95 ℃时,合成的CdSe量子点的平均尺寸由2.0 nm增加到3.2 nm,相应的荧光发射峰由500 nm红移到570 nm,展现出明显的量子尺寸效应。进一步制备了CdSe/CdS核壳量子点,其荧光量子产率比CdSe增加了5～10倍。系统地研究了S/Se物质的量的比对CdSe/CdS量子点荧光特性的影响,通过XPS证实了CdSe/CdS量子点中CdS壳层的存在。利用红外光谱和核磁共振波谱表征了柠檬酸分子中的羧基和羟基氧原子与CdSe量子点表面的Cd离子的配位作用,进而揭示了柠檬酸分子对水溶性CdSe量子点溶液的稳定作用。     

温度对聚酰胺-胺树形分子模板法制备CdS量子点的影响

为了研究温度对聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子的模板法制备硫化镉(CdS)量子点的影响, 以4.5代(G4.5, 64个甲酯端基)PAMAM树形分子为模板, 在－10～30 ℃的温度范围内制备了分散良好的CdS量子点. 用透射电子显微镜(TEM)表征了CdS量子点的形貌、尺寸; 用紫外-可见光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)表征了CdS量子点的光学性能. 发现在相同条件下, 制备温度从－10 ℃升高到30 ℃, CdS量子点粒径从1.8 nm增大到3.4 nm, 其中在10 ℃时制备的量子点的尺寸分布最窄; CdS量子点的吸收和发射光谱均随温度增大而红移, 其中10 ℃时制备的量子点的室温光致发光效率最高. 这表明制备温度决定了树形分子的配位基团与Cd^2＋的分离速度, 并影响了CdS量子点的成核和生长过程, 从而最终决定了CdS量子点的尺寸及尺寸分布、光致发光颜色和发光效率.     

聚苯胺对纳米CdS的光致发光增强效应

利用电化学脉冲沉积法在聚苯胺(PANI)膜上制备了纳米CdS/PANI复合膜,并利用扫描电镜光谱、紫外可见光谱、红外光谱、拉曼和荧光等光谱技术表征复合膜的形貌、结构及性质.CdS/PANI复合膜中CdS微粒呈现量子尺寸效应;CdS和PANI间存在相互作用;由于聚苯胺和CdS能级的合适匹配,聚苯胺对CdS的光致发光(PL)有增强效应,增强机理为光生载流子的传递机理.     

CdTe/CdS量子点的Ⅰ-Ⅱ型结构转变与荧光性质

制备了壳层厚度可以精确控制的CdTe/CdS核壳量子点, 利用紫外-可见吸收光谱、光致发光光谱、透射电镜和时间分辨光谱等技术, 分析了CdS壳层厚度对CdTe量子点的荧光量子产率和光谱结构的影响规律. 发现了不同于CdSe/CdS, CdSe/ZnS, CdTe/ZnS等核壳量子点的荧光峰展宽、大幅度红移以及荧光寿命大幅度增加现象. 根据能带的位置关系, 随着CdS厚度的增加, CdTe从Ⅰ型结构逐渐过渡到Ⅱ型核壳结构. 对于Ⅱ型CdTe/CdS核壳量子点, 不仅存在CdTe核区导带电子与价带空穴间的直接复合, 还存在CdS壳层导带电子与CdTe核价带空穴界面处的间接复合, 发光机制的变化导致荧光峰的展宽、明显红移和荧光寿命的增加. 当壳层过厚时, 壳层表面新引入的缺陷会阻碍荧光寿命和量子产率的进一步提高.     

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 .     

CdS量子点的一步法合成及量子产率

以油酸为配体,十八烯为溶剂,采用一步法合成了CdS量子点,研究了反应温度、反应时间和Cd/S的摩尔比对量子点光谱性能的影响.X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)测试结果表明,所获得的CdS量子点为立方闪锌矿结构,且尺寸分布均一,结晶度高,其较强的带边发光、尖锐的紫外吸收峰以及狭窄的荧光发射峰进一步表明量子...     

CdS/SiO2复合材料的低频Raman散射研究

对用溶胶凝胶法制备的ＣｄＳ／ＳｉＯ２复合材料进行低频Ｒａｍａｎ散射研究，结果表明可从其低频Ｒａｍａｎ散射峰位计算出ＣｄＳ微晶的粒径，两种不同的低频振动模式由激发光的两种偏振方向加以区分，低频Ｒａｍａｎ散射射的二级散射峰根据实验结果加以指认，所得平均粒径结果与透射电镜观察结果有较好的对应关系，复合材料吸收光谱吸收边蓝移与ＣｄＳ纳米子粒径之间存在着密切的关系，实验证明，样品吸收边能量与ＣｄＳ平均粒径的     

Silica Coating of Water-Soluble CdTe/CdS Core-Shell Nanocrystals by Microemulsion Method

"Using Te powder as a tellurium source and Na2S as a sulfur source, core-shell CdTe/CdS NPs were synthesized at 50 oC. UV-visible and photoluminescence (PL) spectra were used to probe the effect of CdS passivation on the CdTe quantum dots. As the thickness of CdS shell increases, there is a red-shift in the optical absorption spectra, as well as the PL spectra. The broadening absorption peaks and PL spectra indicate that the size distributions of CdTe/CdS NPs widen increasingly with the increase of CdS coverage. The PL spectra also show that the fluorescence intensity of CdTe QDs will increase when the particles are covered with CdS shell with ratio of S/Te less than 1.0, otherwise it will decrease if the ratio of S/Te is larger than 1.0. Furthermore, the (CdTe/CdS)@SiO2 particles were prepared using a water-in-oil microemulsion method at room temperature in which hydrolysis of tetraethyl orthosilicate leads to the formation of monodispersed silica nanospheres. The obtained (CdTe/CdS)@SiO2 particles show bright photoluminescence with their fluorescence intensity being enhanced 18.5% compared with that of CdTe NPs. TEM imaging shows that the diameter of these composite particles is 50 nm. These nanoparticles are suitable for biomarker applications since they are much smaller than cellular dimensions."     

可见光光解H2S产H2的研究——Rh2O3/CdS悬浮体系中硫化物水溶液的光解

在半导体粉末悬浮体系光解水研究中,最常用的半导体粉末是CdS和TiO₂。前者光谱响应好,可见光即可激发,但易于光腐蚀;后者稳定性好,但禁带宽,仅紫外光可激发。从不同角度改善这二者的性能,一直为人们所关注。在CdS上沉积RuO₂,并选择适宜的反应以抑制CdS的光腐蚀^[1];应用掺杂的方法,使TiO₂的光谱响应扩展至可见区,已取得进展。     

ITO/TiO2表面电沉积CdS纳米粒子及其薄膜的光电性能

采用阴极恒电位沉积方法, 在TiO2表面沉积制备出CdS纳米粒子. XRD和SEM测试结果表明, CdS粒子的结构以六方晶相为主, 粒径分布均匀, 表面形貌呈菜花状. 通过调节沉积电位和沉积时间等因素在一定程度上可以控制CdS纳米粒子的生长. 随着沉积电位变负, CdS粒子的粒径逐渐减小. 沉积时间越短, 粒子粒径越小. 紫外-可见吸收光谱测试结果表明, 不同条件下制备出来的CdS粒子表现出一定的量子尺寸效应. 此外, 沉积条件也会影响ITO/TiO2/CdS复合半导体薄膜的光电性能.     

CuInS2/CdS基掺杂纳米晶的晶体结构、光谱性质及性能调控研究

多功能纳米晶的制备、性能及其应用是材料、化学、能源、生物医学等领域十分关注的课题之一。基于掺杂调控纳米晶生长和性能的思想,发展了纳米晶修饰和复合的概念和技术,使用绿色安全的化学溶液法结合外延生长技术合成了巯基丙酸(MPA)包覆的掺杂CuInS₂/CdS基纳米晶材料。通过适当调整掺杂异价离子的种类,实现了对CuInS₂/CdS基纳米晶显微结构和性能的调控,获得了具有特定相结构、组分、尺度和光学性能(吸收性质、光学带隙、发光强度)的纳米晶。存在于基质晶体中不同金属掺杂离子,会造成半导体的禁带中间产生掺杂能级,导致二次跃迁,进而产物体现出不同的禁带宽度。掺杂Co ²⁺、Fe ²⁺、Er ³⁺离子的CuInS₂/CdS纳米晶光致发光(PL)峰强度降低明显,这是由于Co ²⁺、Fe ²⁺、Er ³⁺离子掺杂有效地抑制了空穴-电子对的复合,降低了纳米晶的光生电子-空穴复合几率,使得其光催化活性得到增强。这些半导体纳米材料在光催化、能量转换与储存方面具有良好的应用潜力。     

用HRS技术研究CdS/Cd纳米粒子的二阶光学非线性

用新发展的超瑞利散射（HRS）技术（一种非相干的方法）研究了表面富镉的CdS纳米粒子的二阶非线性光学性质。结果表明每个纳米粒子的二次非线性极化率β值在10^-26esu量级,这是目前报导的具有最大β值的溶液物种之列。探讨了CdS纳米粒子产生二阶非线性的机制。认为纳米粒子大的比表面及表面缺陷结构对CdS纳米粒子的二阶光学非线性有很大影响。另外,双光子吸收诱导的共振增强作用亦可能贡献CdS纳米粒子的HRS信号,这种双光子共振吸收被其双光子荧光谱所证实。     

氧气在不同粒径Pt/C催化剂上的电催化还原

在甲醇溶剂中,利用SnCl2作为还原剂,通过控制反应条件制备了带有不同粒径Pt粒子Pt/C催化剂。X-射线衍射和透射电镜的研究表明获得的Pt/C催化剂中Pt粒子具有高度的均一性和良好的分散度。电化学研究显示,对于氧气的电催化还原,Pt/C催化剂存在着明显的粒径效应。当Pt粒子粒径为3.2 nm时,Pt/C催化剂对氧气的电催化还原的质量比活性最佳。Pt/C催化剂对氧气的粒径效应可能与其表面含氧基团含量、Pt粒子的比表面积及其晶面结构相关。     

氧气在不同粒径Pt/C催化剂上的电催化还原

在甲醇溶剂中,利用SnCl₂作为还原剂,通过控制反应条件制备了带有不同粒径Pt粒子Pt/C催化剂。X-射线衍射和透射电镜的研究表明获得的Pt/C催化剂中Pt粒子具有高度的均一性和良好的分散度。电化学研究显示,对于氧气的电催化还原,Pt/C催化剂存在着明显的粒径效应。当Pt粒子粒径为3.2nm时,Pt/C催化剂对氧气的电催化还原的质量比活性最佳。Pt/C催化剂对氧气的粒径效应可能与其表面含氧基团含量、Pt粒子的比表面积及其晶面结构相关。     

水溶性的CdSe/CdS/ZnS量子点的合成及表征

用L-半胱氨酸盐(Cys)作为稳定剂,合成了水溶性的双壳结构的CdSe/CdS/ZnS半导体量子点。吸收光谱和荧光光谱结果表明,双壳结构的CdSe/CdS/ZnS纳米微粒比单一的CdSe核纳米粒子和单核壳结构的CdSe/CdS纳米粒子具有更优异的发光特性。用透射电子显微镜(TEM)、ED、XRD、XPS和FTIR等方法对CdSe核和双壳层的CdSe/CdS/ZnS纳米微粒的结构、分散性及形貌分别进行了表征。