CdTe半导体纳米晶的合成表征及同发光聚合杂化的研究

来源 :复旦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kdmasong
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
半导体纳米晶作为一种经典的无机材料,具有独特的光电学特性,在化学、物理、材料学等领域受到极大的重视。目前常用的半导体纳米晶一般在有机相或者水相中合成。关于采用“绿色化学”有机金属法在有机相中合成CdTe半导体纳米晶的报道并不是很多,同时对于纳米晶在此环境下的生长机理研究也并不深入。近年来,材料学家们为了提高有机共轭材料的电荷注入能力做了很多努力,其中具有“量子尺寸效应”的半导体纳米晶量子点当仁不让的成为有机-无机纳米复合的理想材料。有机.无机纳米复合材料可以应用于发光二极管、激光器,光伏电池等等,不过目前常用到的有机-无机纳米复合材料都仅仅是有机材料和无机材料物理上的混合,并且通过传统物理混合的方式得到的有机-无机纳米复合材料,会出现相分离、低温稳定性差等问题,妨碍了有机-无机纳米复合材料的后处理,也阻碍了有机.无机纳米复合材料的进一步的应用。因此,如何获得均相的有机-无机纳米复合材料就成为了目前纳米复合材料研究的一个重点。在我们的含共轭单元聚合物-半导体纳米晶杂化材料体系中,我们以聚合物上特殊的官能团同半导体纳米晶表面的化学相互作用,来完成获得均相有机-无机纳米杂化材料这一极具挑战性的任务。 我们通过对传统有机相合成方式的改进,合成从130到250℃一系列的CdTe半导体纳米晶。在合成CdTe~内米晶过程中,以CdO作为反应前体,并将十八烷基胺引入到三辛基氧磷和三辛基磷的体系中,避免了以往合成方式中低温下f低于170℃)CdTe~内米晶成核和生长的停止,成功的将纳米晶的合成温度降低到130℃。用荧光光谱(PL)和紫外.可见吸收光谱(UV一’vis),以及晶体粉末衍射法(xRD)对半导体纳米晶进行表征,并首次检测到了有机相中CdTe~[9米晶的不连续生长模式,进一步完善了CdTeN内米晶生长模式研究。另一方面,也通过实验探讨了合成温度同纳米晶晶体结构之间的关系,即250℃下合成可以得到六方纤锌矿自~JCdTe半导体纳米晶,而160℃下则得到四方闪锌矿的Cd7re半导体纳米晶。得出在Cd’reef9米晶的有机相合成过程中,合成温度也是影响纳米晶晶体结构的一个重要因素。随后,我们以一种快捷有效的方法构筑出CdTe半导体纳米晶-发光聚合物的有机-无机杂化体系。本论文中的发光聚合物是通过自由基聚合获得,此类聚合物包括两种类型的官能团,分别担当聚合物的光电学单元和同CdTe纳米晶静电作用的接点。聚合物的化学结构用<1>H NMR和<13>C NMR进行了详细的表征。另一方面,这一系列杂化材料的结构和形貌分别甩FT-IR和TEM进行了表征,结果表明CdTe纳米晶极其稳定且均匀的分布在聚合物矩阵中。从对杂化材料紫外-可见吸收和荧光光谱的研究中可以看出,聚合物和CdTe纳米晶之间有能量传递发生;同时,依据测试得到的聚合物循环伏安数据和相应文献资料,通过估算我们得出,在聚合物和CdTe纳米晶之间的光引发电荷传递是受热力学禁止的。
其他文献
本论文分为两个部分,第一部分研究了叶绿素钾盐的电致化学发光,第二部分研究了混合配体联吡啶钌的合成及其在荧光氧传感中的应用。电化学发光或电致化学发光(Electrochemilum
随着人口激增,煤、石油、天然气等不可再生的传统化石燃料逐渐被耗尽,能源短缺将严重威胁人类的长期发展;与此同时,全球变暖、大气污染、水污染等一系列环境问题迫使人们寻找环境友好的可再生新能源。生物质就是其中一种新能源,主要是指一切直接或间接利用绿色植物进行光合作用而形成的有机物质,通过不同的途径可以将其转化为不同类型的可持续发展的生物质能源,这不仅可以缓解对传统化石燃料的过分依赖,在一定程度上也可减轻
学位
石墨烯,因其优异的物理化学性质,引起了人们的高度重视。另外由于其具有很大的比表面积,石墨烯更是被广泛用于各类纳米颗粒的载体。因此这类石墨烯基复合材料已在众多领域中被广泛应用,如催化剂、传感器、超级电容器、电池等。近年来,以对硝基苯酚和染料为首的有机污染物广泛存在于工业废水中且毒性大,而油类泄漏对海洋环境的危害也十分巨大,环境污染问题越发严重。同时人们的环保意识也逐渐增强,于是越来越关注如何有效而简
胶束电动色谱(MEKC)自从1984年由Terabe和他的同事们提出后,在分离分析中性和带电化合物方面得到了广泛的应用,使CE技术得到了进一步的发展。MEKC是一种既能分离带电组分又能分
柔性聚酰亚胺薄膜以其高强度、高模量、尺寸稳定性和可大面积化连续加工等诸多优点,成为功能化纳米复合薄膜的优选底材。金属氧化物半导体如ZTO或(ZnO-SnO2)以其很高的场效应迁
随着石油资源的日益枯竭和非降解高聚物材料引起环境污染的日益严重,研究和开发以天然高分子为主体的新型高分子材料正引起人们的极大兴趣。而共混改性是高分子领域开发新材料
学位