论文部分内容阅读
纳米材料由于其新颖独特的光、电、磁和催化性能日益成为一大研究热点。对于零维的纳米粒子来说,其表面稳定剂也会影响纳米粒子的物理化学性质。表面稳定剂的改变可以使纳米粒子在溶液中的分散性发生很大的变化。在本论文中,我们通过改变纳米粒子表面的稳定剂类型,在水相中反应制备了一类具有独特相转移性质的碲化镉纳米粒子,并且研究这种纳米粒子在可见光下催化降解有机物的性质。本论文一共分为四章:
第一章,对纳米材料进行简单介绍;对纳米粒子的量子局限效应进行概括;讨论了纳米粒子表面稳定剂的种类及其作用;对半导体纳米粒子的合成方法以及稳定的光学和电学性质进行了简介;概述了半导体纳米材料在光催化中的应用。
第二章,在水相中合成了二乙基氨基乙硫醇(DEAET)稳定的碲化镉纳米粒子,这种纳米粒子在温度改变时可以发生在水相和甲苯相中的可逆相转移。借助于相机,可以清晰地看到在不同温度下发生的碲化镉纳米粒子的相转移行为。利用荧光光谱表征的方法可以检测在不同温度下碲化镉纳米粒子在不同类型溶剂中的荧光强度分布,进一步揭示了温度驱动的纳米粒子相转移行为的发生。
第三章,对DEAET稳定的碲化镉纳米粒子以温度为唯一驱动力的可逆相转移行为进行了理论模拟计算。计算结果表明,分子级别的粒子和纳米级别的粒子在破坏水的氢键网络上有着不同的影响作用。当温度升高时,DEAET稳定的碲化镉纳米粒子的疏水作用力降低,导致了DEAET稳定的碲化镉纳米粒子从有机相中转移到水相中。
第四章,半导体纳米粒子由于拥有高的比表面积,且可以吸收太阳光并且发生电子和空穴的分离,是一类高效的有机污染物光降解反应的催化剂。DEAET稳定的碲化镉纳米粒子在有抗坏血酸捕获空穴的溶液中,可以在可见光照下漂白水溶液中的甲基橙,同时由于其具有独特的温度驱动的相转移性质,该光催化降解反应的速率可以通过改变温度进行调控。该研究为利用半导体纳米粒子的独特的物理化学性质开辟了一个新的视野。
第五章,对本论文工作进行了总结和展望。