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硒(Se)是一种重要的非本征半导体,由于Se具有很高的光电导性、灵敏的光响应性、比较大的压电效应和热电效应,因此在太阳能电池、整流器、传感器、和静电复印术等领域有非常广泛的应用,Se固有的机械强度可以使它作为电子元件、光学系统的互联器件和储氢材料。硒化镉(CdSe)也是一种重要的半导体材料,并通过量子尺寸的限制显示出良好的光电特性,在光电子、生物传感器、生物医学标签等领域有着广泛的应用。本文重点研究了Se纳米线和以Se纳米线为模板CdSe量子点的合成以及Se纳米线作为锂电正极材料的性能测试。 1.以硒酸(H2SeO4)为Se源,吡啶和水为溶剂,以2-甲氧基-5-硝基苯胺为还原剂,在180℃的温度下采用溶剂热法合成出Se纳米线。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对产物的结构、形貌、相组分进行表征,结果表明反应产物为三方相的Se纳米线。以油胺为溶剂,在240℃下采用普通液相法合成了产物为混合相的单斜Se纳米棒,平均直径为49.47nm,平均长度为1264.72nm,平均纵横比约为25.57。 另外,以H2SeO4作为Se前驱体,以油胺为溶剂在180℃反应温度下使用快速注入法合成出了三方相的Se纳米棒。以乙二醇为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,在180℃下采用普通液相法合成出Se纳米带。 2.以Se纳米线作化学模板,Cd(OH)2作Cd前驱体,油酸为溶剂,在一定温度下采用模板法合成了CdSe量子点,对反应产物进行SEM、TEM、XRD和EDS表征,结果表明在反应温度150℃、反应时间15h的条件下,合成的CdSe量子点自组装成直径约为189.88 nm的一维CdSe纳米材料,量子点的粒径平均为21.7nm。 此外,其他条件不变,改变反应温度为165℃时,合成出了平均粒径为8.2nm的CdSe量子点,并且最终自组装成为平均直径为98nm的CdSe纳米线。增加油酸的用量达到10ml时,合成出的CdSe量子点的粒径平均为3.9nm,并最终自组装成为直径约78.56nm的CdSe纳米管,最后本文研究了CdSe量子点自组装成CdSe一维纳米材料的光学性能。 同时,本文研究了以Se纳米线作为锂电池正极材料的电化学性能及首次充放电性能,及其在低电流密度和高电流密度下的循环性能,重点探讨了新材料在锂电池方向上的应用潜力及前景。