磁性及半导体硫化物纳米材料的合成与研究

来源 :中国科学院化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiwang452
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文以具有磁性的硫化铁和半导体性质的硫化亚铜和硫化铟为研究对象,在金属硫化物纳米材料的形貌控制和性质表征方面做了初步的研究和探索。   首先,以含有固定比例的Fe和S元素的单元化合物为前驱体,通过高温热解的方法,成功地制备了具有组成明确和形貌特殊的六边形Fe7S8和Fe3S4磁性纳米片。一系列的实验结果表明,反应温度对最终六边形的Fe7S8和Fe3S4纳米片的晶体结构、化学组成和磁学性质都有显著的影响;Fe7S8纳米片的形成是动力学和热力学共同作用的结果,而Fe3S4纳米片的形成则仅仅是热力学控制的结果。另外,通过对放置不同时间的Fe7S8和Fe3S4样品进行表面分析发现,存在于样品中的Fe(Ⅲ)-S键是造成Fe7S8和Fe3S4纳米片容易被氧化的主要原因。   其次,以高单分散性的Cu1.94S纳米颗粒为种子,通过高温热解和分步注射的方法合成得到了单分散性良好的火柴形Cu2S-In2S3半导体异质结纳米棒。异质结纳米棒早期的形貌跟踪实验结果表明,火柴棒的形成和生长与液-液-固(Solution-Liquid-Solid)生长模式和机理相似。在生长初期,Cu1.94S纳米颗粒中的Cu离子空位促使了后来由In(acac)3热解产生的In离子在其晶体内部沉积并成核形成In2S3纳米晶。随着In2S3纳米晶的不断长大,Cu离子的高度无序及流动性为接下来In2S3与Cu1.94S的相分离提供了可能性。在相分离的过程中,催化剂纳米颗粒的组成和晶体结构同时也发生了变化。随着In离子的不断沉积和成核,新生长的In2S3就会与原来已经形成的In2S3在异质结的晶界面融合并推动催化剂纳米颗粒不断向前移动,从而导致了In2S3纳米晶各向异性的生长。另外,异质结中Cu2S组分的消去实验结果表明,通过引入与异质结中不同组分结合常数不同的配体,不但可以实现对异质结纳米棒成分的操控,而且可以诱导异质结纳米颗粒的自组装行为。   最后,以具有较大粒径的Cu1.94S纳米晶为催化剂,成功地合成了具有不对称形貌的泪滴形核壳结构的Cu2S-In2S3异质结纳米微粒。实验结果表明,Cu1.94S体系中Cu(acac)2单体的浓度对产生具有不对称形貌的泪滴形纳米颗粒起到了关键的作用。当Cu(acac)2被完全消耗以后,由In(acac)3热分解产生的In离子只能与体系中的稳定剂形成具有凝胶状态的金属有机配位聚合物,从而导致前期形成的Cu2S-In2S3异质结中的Cu2S的不断消耗。在Cu2S不断被消耗并重新溶解在溶液中形成CuInS2的同时,由Cu2S诱导产生In2S3也在不停地对催化剂纳米颗粒进行包裹。随着Cu2S尺寸的不断减小,由Cu2S催化而形成的In2S3纳米晶的尺寸亦不断减小,从而形成带有尾巴的具有核壳结果的泪滴形异质结纳米颗粒。
其他文献
Li-O2电池作为新型储能体系因具有极高的理论能量密度得到了广泛的关注,然而Li-O2电池较低的能量效率和较差的循环稳定性一直是阻碍其进一步发展的瓶颈。本文从新型高效固相催化剂的开发、液相氧化还原中间体的改进着手,以期获得高能量效率、高比容量、高循环稳定性的Li-O2电池体系。主要研究内容和结论如下:1.阴极硫基催化剂的制备及电化学性能研究通过原位水热生长的方式制备了廉价且催化性能较好的CuS/P
学位
在国有大中型企业开展“三讲”学习教育活动,是党中央的又一重大决策,是进一步加强国有企业领导班子建设、加快推进国企改革与发展的一项重大举措。 《人民日报》发表评论员
《山东艺术》创刊伊始,顾亚龙先生时任省文联副主席、党组成员,分管杂志社工作。虽然同事二十多年,也就是那段时间我因工作关系与顾主席的接触多一些。以前的印象里,他总是很
近年来,随着人们对环境保护和经济可持续发展的日益关注,可生物降解高吸水性树脂已经受到研究者的重视。其中,天然高分子改性类高吸水性树脂成为当前可生物降解高吸水性树脂研究
唾液酸在生命体系中发挥多种重要的作用,比如位于细胞表面糖链末端的唾液酸,参与细胞识别、细胞黏附、细胞间信号传导等生理过程。另外细胞表面唾液酸也是流感病毒入侵宿主细胞的主要识别对象。唾液酸酶(也称唾液酸水解酶)调控去唾液酸化介导一系列截然不同生物过程,包括流感病毒感染、炎症反应、肿瘤的侵袭与迁移等。针对特异性水解唾液酸苷键的唾液酸酶,细胞中可视化的观察唾液酸酶的行为对进一步了解唾液酸酶的功能有重要意
学位
载流子传输一直是有机半导体研究中最核心的问题,通过弱外延生长方法可制备高取向、大面积连续的平面酞菁化合物薄膜,其迁移率可达到单晶水平。本论文中应用建立起来的有机半
学位
碳酸二甲酯(DMC)是近年来新兴的绿色、环境友好的化工产品。由于其具有多种反应活性和广阔的应用前景而受到广泛关注。尿素醇解法合成DMC是近年来开发的新兴合成工艺,它具有原
在D-S证据理论中,冲突系数不能很好地描述证据之间的冲突,而且当证据高度冲突时会得到有悖常理的结果.为了解决该问题,提出一种自适应冲突证据检验与合成方法.首先,利用证据
学位
新闻摄影的要求是讲究真实。当今社会的计算机发展相当迅速,因此,数字技术为新闻摄影行业带来了许多方便之处,使得新闻摄影能够长期发展下去。但是,新闻摄影失真这一问题一直