半导体纳米粒子的基本性质及光电化学特性

半导体纳米材料因受尺寸量子效应和介电限域效应等特性的影响，往往具有不同于块体材料和原子或分子的介观性质，在材料学，物理学，化学，催化和环保等方面具有广泛的用途，本文介绍了半导体超微粒的基本性质和光电化学特性以及在光能利用方面的应用前景。     

纳米TiO2表面光生电荷解析

表面与界面电荷性质是纳米材料制备及其应用中应该考虑的重要问题. 详细了解纳米材料的尺寸与表面电荷性质之间的关系是纳米科学研究中的重要课题. TiO2作为一种宽带隙的半导体材料, 因其具有显著的光电响应、良好的化学稳定性和绿色环保性, 在太阳能转换、光催化杀菌及污染处理等方面有着广泛的用途[1～5].     

纳米晶核的尺寸与表面对生长与组装过程影响的研究进展

晶核作为晶体生长过程中新相形成的开始,理解它们的性质和行为特点对纳米材料的控制合成有重要指导意义,尤其对形貌和尺寸的调控。可控合成的超小尺寸纳米晶(<5 nm)为研究晶核的性质提供了一个理想模型。本文基于纳米晶核在纳米材料控制合成中的研究进展,论述了晶核的尺寸与表面结构对纳米材料生长与组装模式的影响,尤其是基于纳米晶核预组装途径的晶体生长模式。     

CeO2纳米晶的光电量子尺寸效应

ＣｅＯ_２纳米晶的光电量子尺寸效应王德军，崔毅，李铁津，董相廷，洪广言（吉林大学化学系，长春，１３００２３）（中国科学院长春应用化学研究所，长春）关键词纳米晶，ＣｅＯ_２，表面光伏，量子限域纳米材料结构功能特性的研究有着重要的高科技应用背景［１］，但有...     

钙钛矿二维纳米材料的合成和发光研究进展

钙钛矿纳米材料的研究取得了飞速发展:一方面,合成方法不断涌现,已经可以实现从零维纳米晶、一维纳米线到二维纳米片的形貌精确控制,对其尺寸和维度依赖的光学性质认识也不断深入;另一方面,钙钛矿纳米材料的光学和光电子应用也得到了快速发展,其中,基于钙钛矿量子点的光致发光和电致发光技术最受关注。 由于钙钛矿的天然层状结构,通过配体调控很容易制备出二维纳米材料,其发光性能可以通过层数和组分进行调节,最高量子产率超过85%,且具有偏振发光特性,有望成为一类新型发光材料。 本文从制备方法、光致发光和电致发光应用等方面综述了基于钙钛矿二维纳米材料的进展,并对其未来的发展方向进行讨论。     

纳米晶取向接合生长动力学研究及其在量子点发光性质调控中的应用

对晶体生长机制、动力学与微结构衍化的认识是实现纳米材料的尺寸和形貌可控制备的基础．以表面溶解沉积为特征的奥斯特瓦尔德熟化（0R）理论常用来解释传统的晶体生长过程．在该生长模式下,纳米晶体的生长呈现出小颗粒溶解而大颗粒逐渐长大的特征．在纳米材料体系,近来还发现了一种重要的新的晶体生长模式——“取向接合（OA）”机制,在该机制下,两个晶格取向一致的初级纳米颗粒可通过直接接合和结构调整,从而长成一个新的晶体．这一机制已被证实在许多纳米材料体系中广泛存在,并对所合成的纳米材料的形貌、微结构具有非常显著的影响,在构筑新型纳米结构方面具有潜在的优势．本文我们首先回顾了OA生长机制的认识历程和这一机制对材料科学的重大意义;进而,基于我们的研究工作系统介绍了OA生长动力学模型的建立与发展,进一步阐述了这一机制的微观过程及其对材料内部缺陷的特殊影响,深入地分析和讨论了表面包裹的强弱、表面作用的性质对OR机制和OA机制的抑制和调控作用;基于上述表面包裹可调控纳米材料的生长机制的认识,我们结合近期研究结果,从动力学角度分析了量子点的生长机制与其发光特性的内在关联,阐明了表面包裹调控量子点的发光性质的本质原因,为制备不同发光特征的量子点及理解其发光性质衍化规律提供了重要的理论指引．     

硫化铅超微粒的制备及量子尺寸效应研究

通常表现明显能级量子化的超微粒结构被称作量子点,由于大而快的三阶非线性光学响应,这种材料很可能用于光计算机的开关、信号转换、信息存贮、运算等功能元件,实验表明,PbS超微粒表现出很强的三阶光学非线性响应。 我们用两种方法合成了3种PbS超微粒溶胶,测定了3种胶体粒子的粒度及紫外-可见     

三氧化铬超微粒的制备与表征

我们曾首次报道了Fe_2O_3超微粒溶胶具有大的三阶光学非线性响应,其X~((3))值与商品用的掺杂CdS_(1-x)Se玻璃相近,并对其产生机制进行了初步研究.本文用微乳液法制备了经十二烷基苯磺酸钠(DBS)和硬脂酸(ST)表面修饰的Cr_2O_3超微粒,并用TEM、IR、XPS及紫外可见吸收光谱进行了表征.     

纳米TiO2微胶粒的光化应制备机理及量子尺寸效应

研究了由水相Ｔｉ＾３＋制备纳米极Ｔｉ＾Ｏ２微胶粒的光化反应机理及反应动力学，给出反应速率方程。讨论了ＴｉＯ２微胶粒的量子尺寸效应，经电镜测试ＴｉＯ２粒子的直径为１５－２５ｎｍ。反应过程中由气相色谱仪监测生成物Ｈ２。     

硫化物半导体超微粒量子尺寸效应的光谱研究

用胶体化学方法在水溶液中制备了纳米硫尺寸硫化物半导体超微粒(CdS、ZnS、PbS、及Bi₂S₃),并用TEM测得超微粒颗粒尺寸小于10nm.本文详细研究了这些硫化物半导体超微粒的量子尺寸效应和光学性质以及制备过程中颗粒形成的化学环境与条件参数的影响。可以观察到它们收光谱及喇曼光谱(CdS)的明显变化。采用合适的表面修饰剂和稳定剂、将溶液的pH控制在适当的范围以及金属离子的过量等,都可使超微粒的吸收光谱明显蓝移并出现结构峰。对于CdS超微粒,其特征共振喇曼峰逐渐减弱直至最后消失。这些都表明了硫化物半导体超微粒尺寸逐渐减小而呈现出明显的量子尺寸效应。