CdTe纳米晶的合成与可逆相转移研究

• 作 者: 蒋红彬
• 机 构: 北京化工大学
• 出 处: 北京化工大学
• 发表日期: 2007年期

CdTe纳晶由于具有较小的禁带宽度、独特的量子尺寸效应及荧光发光性能，成为半导体纳米材料的一个研究热点。如今，水溶液与金属有机合成方法是制备CdTe纳晶的主要方法，但所制备的CdTe纳晶只能分散在相应的溶剂中，限制了其在相关领域的应用。解决上述问题的方法之一就是通过表面修饰，改变纳晶表面基团的极性，使CdTe纳晶可分散在不同的介质中。　　
本论文采用巯基乙酸作为稳定剂，首先制备了不同颗粒尺寸大小的水溶性CdTe纳晶颗粒，进而以十六烷基胺为表面修饰分子，通过利用十六烷基胺与CdTe表面的相互作用，改变CdTe纳晶颗粒的表面环境，实现了CdTe纳晶颗粒从水相向有机相的转移：在此基础上，通过调节水溶液中的pH值，将CdTe纳晶颗粒重新转移至水溶液中。　　
研究了十六烷基胺的浓度、溶液的pH值、CdTe纳晶颗粒尺寸对相转移的影响。发现十六胺浓度增大，相转移率增大；溶液pH值增加，发生相转移所需十六烷基胺浓度增大；CdTe颗粒尺寸增大，相转移率降低。　　
XRD测试表明，水溶液合成的CdTe为闪锌矿结构，立方晶系。可逆相转移前后CdTe纳米晶的晶型未发生变化。　　
吸收光谱与荧光光谱表明，CdTe纳米晶表现出良好的量子尺寸效应。随着颗粒尺寸的增大，荧光量子效率逐渐增大。可逆相转移前后CdTe的激子峰未发生明显变化，均显示出明显的量子尺寸效应。计算表明，氯仿相中的CdTe纳米晶的量子效率较水溶液中的稍有提高。　　
FTIR测试表明，巯基乙酸成功修饰于CdTe纳米晶表面，以羧酸盐形式存在。十六烷基胺在CdTe表面的修饰是以COONH3+路易斯酸碱对的形式静电吸引而完成的。