水相中CdTe纳米晶的制备及其光学性质

用不同稳定剂(巯基乙酸(TGA)、巯基丙酸(MPA)、L-半胱氨酸(L-Cys)、3-巯基-1,2-丙二醇(TG))在水相中制备了CdTe纳米晶, 并用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线粉末衍射(XRD)等技术对其进行了表征. 研究了不同水相合成条件对CdTe纳米晶光学性质的影响, 结果表明, n(Cd):n(Te)、溶液pH值、回流时间以及稳定剂的性质, 对纳米晶的光学性质具有显著影响. 制得的CdTe纳米晶发射峰窄且对称(半高全宽达38 nm), 用不同稳定剂制备的纳米晶发光量子效率有所不同, 用不同的激发波长对纳米晶进行激发时, 发射峰并未表现出明显的移动.     

纳米六方相氮化铝的合成和光学性能研究

报道了以AlCl₃和Mg₃N₂为反应物, 在500 ℃条件下, 用简易的设备, 合成六方相AlN纳米材料. 样品的XRD和XPS图谱表明, 实验得到的AlN样品是纯的六方相AlN, 其中的杂质相含量均小于仪器的探测灵敏度. TEM图表明, AlN样品呈多孔网络状结构, 网络的骨架大小在10～20 nm之间. 对AlN样品的光学性能的研究表明, AlN样品的禁带宽度值约为6.12 eV; 红外吸收谱以680 cm^－1为中心形成一个很宽的红外吸收带; 其拉曼散射峰较AlN薄膜和AlN单晶向低波数方向移动.     

CeO_2:Eu~(3+)纳米晶的水热合成和光学性能

以硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)、硝酸铕(Eu(NO3)3·6H2O)、氨水(NH3·H2O)为原料和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为分散剂,采用水热法制备了CeO2:Eu3+纳米晶,用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)、透射电镜(TEM)、傅立叶红外(FT-IR)、拉曼光谱和荧光(FL)等手段对产品的结构和光学性能进行分析和表征。测试结果表明:CeO2:Eu3+是立方萤石结构的纳米晶体,铕以Eu3+形式进入CeO2晶格中致使其晶胞参数略增,晶粒尺寸减小。相比纯CeO2,CeO2:Eu3+的紫外-可见光吸收边发生些许红移,其中CeO2:Eu3+(9.0%)纳米晶的能带隙为2.84 e V。CeO2:Eu3+纳米晶在593,612和632 nm处发橙红光,其中非直接激发(356 nm)的CeO2:Eu3+(1.0%)的磁偶极跃迁(5D0→7F1)占主导,而直接激发(468 nm)的CeO2:Eu3+(5.0%)的电偶极跃迁(5D0→7F2)强度更大,两者均随焙烧温度升高而增强。     

无膦方法合成高质量CdSe纳米晶及其光学性质

以合成的十碳酸镉作为Cd前驱体, 十八烯作为单质硒溶剂, 并添加十八胺作为活性剂, 在无三丁基膦或三辛基膦参与的条件下, 以较低温度制备了具有闪锌矿结构的高质量的CdSe纳米晶. 利用吸收光谱、荧光光谱(PL)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)对不同反应时间得到的CdSe纳米晶进行形貌和光谱性质表征. 实验结果表明, 采用该无膦法只需调控反应时间就可得到粒径均一、分散性好的CdSe纳米晶, 其荧光波长可覆盖470-630 nm的可见光区, 而荧光峰半高宽则始终保持在24-30 nm之间并具有较高的荧光量子产率(535 nm处大于60%). 最后, 对CdSe纳米晶量子产率随反应时间变化的原因进行了分析.     

ZnxCd1-xS∶Ag纳米晶的合成及其光学性质研究

以巯基丙酸(MPA)为稳定剂, 利用共沉淀法制备了水溶性的Ag掺杂的ZnxCd1-xS合金型纳米晶. Ag掺杂后ZnxCd1-xS纳米晶产生新的发射峰, 并且发光效率得到了有效提高. 通过改变纳米粒子中Zn/Cd比例可有效地调控ZnxCd1-xS∶Ag纳米晶的吸收带隙宽度, 同时可以在425～603 nm之间实现对ZnxCd1-xS∶Ag纳米晶发射峰位的连续调控.     

Fe3O4纳米晶的简单调控合成、表征及磁性能

采用醋酸铵作保护剂在200℃下制备了单分散的400 nm粒径的Fe3O4空心纳米球.通过改变实验条件,对产品的形貌、内部结构和粒径进行了调控合成,得到了粒径范围在100～200 nm的实心纳米球和片形结构的Fe3O4纳米材料.采用SEM、TEM和XRD等对样品进行了表征.结果表明,所得尖晶石型Fe3O4纳米晶粒径均匀,分散度好.利用振动样品磁场计检测了不同形貌样品的磁性能.结果显示,Fe3O4纳米空心球的饱和磁化强度和矫顽力均大于Fe3O4纳米片的对应值.     

Cu2ZnSnS4纳米晶的制备及其三阶非线性光学性能的研究

以乙酰丙酮铜、醋酸锌、二氯亚锡、油胺和硫粉为前驱体,采用one-pot法合成出了单分散的Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米晶.所得样品采用X射线粉末衍射仪(XRD),能量色散谱仪(EDS),透射电子显微镜(TEM),高分辨透射电子显微镜(HRTEM),光电子能谱仪(XPS),紫外-可见光谱仪(UV-vis)和Z-扫描(Z-scan)技术对其结构组成、形貌、性能等进行了表征.结果表明:所获得的产物为四方相结构的六边形CZTS纳米颗粒,直径约为10 nm.计算出尺寸大小为10 nm,13 nm的纳米晶的三阶非线性光学折射率γ(-1.08×10-15,-9.08×10-17 m2·W-1),三阶非线性光学吸收系数β(6.5×10-9,3.69×10-11 m·W-1)以及三阶非线性光学极化率χ(3)(1.49×10-9,4.35×10-10 esu).并探讨了CZTS纳米晶可能的形成机理,及引起三阶光学非线性发生变化的原因。     

纳晶的制备及其光谱的尺寸依赖性

用再沉淀法制备了纳米晶体,向体系中加入水溶性高分子聚乙烯醇（PVA）可有效地抑制纳晶的生长,从而制得了稳定的具有不同粒径的纳晶.光谱研究表明,随着纳晶粒径增加,由于纳晶中分子间相互作用的变化,其吸收峰和激发峰位置都发生了红移,同时纳晶中激基缔合物的荧光发射峰强度减弱,荧光寿命有所延长.     

Controlled Synthesis of Thorium and Uranium Oxide Nanocrystals

Very little is known about the size and shape effects on the properties of actinide compounds. As a consequence, the controlled synthesis of well‐defined actinide‐based nanocrystals constitutes a fundamental step before studying their corresponding properties. In this paper, we report on the non‐aqueous surfactant‐assisted synthesis of thorium and uranium oxide nanocrystals. The final characteristics of thorium and uranium oxide nanocrystals can be easily tuned by controlling a few experimental parameters such as the nature of the actinide precursor and the composition of the organic system (e.g., the chemical nature of the surfactants and their relative concentrations). Additionally, the influence of these parameters on the outcome of the synthesis is highly dependent on the nature of the actinide element (thorium versus uranium). By using optimised experimental conditions, monodisperse isotropic uranium oxide nanocrystals with different sizes (4.5 and 10.7 nm) as well as branched nanocrystals (overall size ca. 5 nm), nanodots (ca. 4 nm) and nanorods (with ultra‐small diameters of 1 nm) of thorium oxide were synthesised.     

纳米CuO的形貌控制合成及其性能研究

The CuO nanocrystals were prepared by quick-precipitation and hydrolysis method respectively, using Cu(Ac)₂ and NaOH as starting materials. The as-prepared CuO nanocrystals were characterized by XRD, TEM, XPS, UV-Visible absorption spectroscopy and BET. The catalysis of CuO nanocrystals of different morphologies on ammonium perchlorate decomposition was investigated by thermal analysis. Results indicated the variation in temperature for NaOH addition played an important role in the shape of the CuO nanocrystals in precipitation method. Well-dispersed spherical CuO nanocrystals with an average size of 6 nm could be obtained when NaOH was added at 100 ℃ and spindle-shaped CuO nanocrystals exceeding 100 nm in diameter were obtained when NaOH was added at room temperature. Needle-shaped CuO nanocrystals could be prepared by the hydrolysis method, and the presence of small amounts of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) could make needle-shaped CuO well dispersed. The catalytic activity of CuO nanocrystals of different morphologies on ammonium perchlorate decomposition was high. The 2% of spherical CuO nanocrystals could make higher decomposition temperature of ammonium perchlorate decreased to 102 ℃. The exothermic quantity of decomposition was from 590 J·g^-1 up to 1 420 J·g^-1.     

氧化铜纳米晶的合成及性能研究

通过水热方法,合成出CuO纳米片,类纳米花等纳米结构,X光衍射表明样品为单斜CuO,透射电镜和高分辨透射电镜表征了样品的形貌和尺寸,观察到CuO纳米晶是由小的晶粒聚集而成的多晶结构。同时讨论了实验中各实验参数在合成CuO纳米晶时所起的作用： KOH具有促进CuO结晶的作用;十六烷基三甲基溴化铵可以控制反应产物尺寸;柠檬酸钠能够影响纳米粒子的排布规则程度,从而进一步影响CuO纳米晶的形貌和尺寸。另外我们还研究了CuO纳米片的光学性能和氮气吸附性质。     

CuInS2纳米晶的结构、形貌与光学性能研究

采用A-Pot法, 以乙酰丙酮铜[Cu(acac)₂]为铜源, 硬脂酸铟[In(St)₃]为铟源, 正十二硫醇(DDT)为硫源和稳定剂, 1-十八烯(ODE)为溶剂, 在250 ℃条件下, 反应50 min, 合成了CuInS₂粉体. 用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、能量分散光谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)等对粉体的结构、形貌、相组成进行表征. 结果表明: 产物为四角晶系的黄铜矿结构, 棒状CuInS₂纳米晶的直径为2 nm, 长约70 nm. 通过Z-Scan技术对分散在正己烷中CuInS₂纳米棒的三阶光学非线性进行测试, 在入射波长为770 nm的条件下, 得出三阶光学非线性折射率γ、三阶光学非线性吸收系数β以及三阶光学非线性极化率χ⁽³⁾分别为1.76×10^－17 m²/W, 7.95×10^－11 m/W和8.60×10^－12 esu.     

不同形态银纳米粒子的非线性光学特性

通过光诱导生长制备了三角形和圆盘形银纳米粒子, 并采用飞秒Z-scan技术考察了这2种形貌的银纳米粒子在800 nm光波长下的非线性光学特性. 在基态等离子漂白和自由载流子吸收等效应的作用下, 粒径为75 nm的三角形银纳米粒子的非线性透过率随激发光强的增加而呈现由饱和向反饱和非线性吸收过渡的现象; 粒径为35 nm的圆盘形银纳米粒子仅表现出反饱和吸收现象. 实验结果表明, 银纳米粒子非线性吸收过程受粒子形态调控.     

Tuning Phonon Energies in Lanthanide-doped Potassium Lead Halide Nanocrystals for Enhanced Nonlinearity and Upconversion

Optical applications of lanthanide-doped nanoparticles require materials with low phonon energies to minimize nonradiative relaxation and promote nonlinear processes like upconversion. Heavy halide hosts offer low phonon energies but are challenging to synthesize as nanocrystals. Here, we demonstrate the size-controlled synthesis of low-phonon-energy KPb₂X₅ (X=Cl, Br) nanoparticles and the ability to tune nanocrystal phonon energies as low as 128 cm⁻¹. KPb₂Cl₅ nanoparticles are moisture resistant and can be efficiently doped with lighter lanthanides. The low phonon energies of KPb₂X₅ nanoparticles promote upconversion luminescence from higher lanthanide excited states and enable highly nonlinear, avalanche-like emission from KPb₂Cl₅ : Nd³⁺ nanoparticles. The realization of nanoparticles with tunable, ultra-low phonon energies facilitates the discovery of nanomaterials with phonon-dependent properties, precisely engineered for applications in nanoscale imaging, sensing, luminescence thermometry and energy conversion.     

BaTiO3纳米晶的合成与表征

以硬脂酸、硬脂酸钡和钛酸丁酯为原料合成了ＢａＴｉＯ３纳米晶，粒度为１０～２０ｎｍ，烧成温度为６５０℃，低于传统的合成温度。用红外光谱、差热分析、热重分析和Ｘ射线衍射对合成过程进行了研究，用透射电镜考察纳米晶的粒度和形貌。用发射光谱和Ｘ射线荧光光谱对样品纯度进行了分析。结果表明，此法合成的纳米晶ＢａＴｉＯ３纯度高、粒度小且较均匀，在常温下属立方钙钛矿型。     

LaF_3∶Yb~(3+),Er~(3+)纳米晶:溶剂热法合成及上转换发光性质

利用溶剂热合成方法,分别以油酸和油胺为表面有机配体,合成了具有六角结构,颗粒尺寸分别为19和23nm单分散的LaF3:Yb3+,Er3+纳米晶。在980nm红外激光照射下,LaF3:Yb3+,Er3+纳米晶发射出肉眼可观察的绿色和红色上转换荧光,而且其发光过程均符合双光子过程。结合红外光谱与上转换光谱分析了表面有机配体对LaF3:Yb3+,Er3+纳米晶上转换发光的影响,结果显示,以油酸分子为表面配体的纳米晶具有较高的上转换发射强度,但以油胺为表面配体的纳米晶的红光发射相对增强。     

Cu_7S_4纳米管的生物分子辅助水热合成与光学性质(英文)

使用生物分子DL-甲硫氨酸辅助水热方法合成Cu7S4纳米管,产物的形貌与晶型可通过改变实验参数进行调控.研究表明,硝酸铜和DL-甲硫氨酸在反应开始时的配位比为1∶2,而且当反应物的摩尔比为1∶2和反应温度为200℃时可合成直径为100-600nm、长度达40-100μm的多晶Cu7S4纳米管.使用D-或L-甲硫氨酸均能得到类似Cu7S4纳米管.Cu7S4纳米管的禁带宽度为2.88eV,与Cu7S4的块体材料相比有明显蓝移.基于实验研究结果,讨论了甲硫氨酸分子中的官能团与反应产物之间的联系并提出了Cu7S4纳米管的自牺牲模板法形成机理.     

碳化钨纳米晶合成及其电化学性能

用Mg作还原剂,无水乙醇和WO3分别作为C源和W源,采用简单的溶剂热法合成了碳化钨(WC)纳米晶,并讨论了温度和时间对合成WC的影响,以及其形成的机理.通过X射线衍射、透射电子显微镜、能量色散谱和电化学方法表征了WC的物相结构、表面形貌、化学组成和电化学性能.结果表明,合成温度低至500℃时也能合成六方WC相.生成C的量超过W的量,说明纯化后的产物由C和WC组成.WC的粒径大约在40~70nm,分布于膜状碳上.将溶剂热法制备出的WC加入Pt/C中,其协同催化氧还原效果非常明显,起峰电势比Pt/C催化剂正移了173mV.