FeO4磁性纳米材料与CdS荧光纳米材料的制备及研究

来源 :广西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zjp_22
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
纳米材料因其独有的性质,具备与宏观材料截然不同性能和优势,并广泛应用于科技、能源、军事、医疗等各个领域。在纳米材料的制备方面,如何得到单分散性好、尺寸形貌可控的样品,一直是科学家们研究的难题和热点。本文在前人的科学研究上,利用高温分解法成功制备出具有较高单分散性的Fe3O4纳米颗粒,且通过改变回流时间、保护剂种类控制产物的粒径。利用水热法制备出CdS纳米颗粒,并探究避免其团聚的方法。最后以Fe3O4纳米颗粒为“种子”制备出兼具磁光性质的Fe3O4-CdS复合纳米材料。全文具体内容和研究结果如下:  1.综合介绍纳米材料的特性与当前Fe3O4和CdS纳米材料的常用制备方法。  2.以高温分解法为基础,通过改变回流时间、保护分散剂等手段分别制备出了6nm-16nm的Fe3O4磁性纳米颗粒。再以“种子”生长法得到40nm左右的大尺寸纳米颗粒。回流时间越长,晶粒尺寸越大,且结晶度越高。通过改变保护剂的种类,还可以实现使样品有选择地分散至极性或非极性溶剂。以油酸、油胺为分散保护剂的样品可以分散至正己烷等有机溶剂中,单分散性最佳,具有统一的形貌和尺寸;以聚乙二醇或苯酚为保护剂所得的样品可以分散于水等极性分子溶剂,具有很好生物相容性。各样品在室温下均表现出很好的超顺磁性,而在10K的低温条件下具有了铁磁性。  3.利用水热法,在高压反应釜中成功制备出了CdS荧光纳米材料。所得样品为一个个由大量小粒径聚集而成的球形大颗粒。XRD表征和样品颜色表明,以硫代硫酸钠为硫源制备得到的样品是CdS的六方晶系结构,而以硫脲为硫源制备出的样品是CdS的立方晶系结构,且加热反应时间越长,晶粒尺寸越大。通过SEM测量发现,且随着加热反应时间的增加,这些小粒子会沿某个方向生长,由“碎石”状变为“米粒”棒状。而且样品粉末或高浓度样品溶液都无法测得明显的荧光光谱,低浓度样品溶液才出现明显的发射峰。增大溶液pH值可以增强荧光强度,但对荧光发射峰的位置无影响。以PEG(聚乙二醇)为保护剂无法避免样品的团聚,但可以使大颗粒球尺寸减小,尺寸分布变窄,而且还会使小单元形貌发生改变,出现大量三角形粒子。以油酸为保护剂制备出的样品在形貌和尺寸都有很高的单分散性,找到了一个有效避免样品团聚问题的方法。  4.以Fe3O4为“种子”,氯化镉和硫代硫酸钠为镉源与硫源,聚乙二醇为保护剂,通过水热法成功合成了同时具有磁性和荧光性质的Fe3O4-CdS复合纳米材料。样品具有较明显的荧光发射峰,改变样品溶液pH值,波峰位置不变,但能加强荧光强度。样品在常温下表现出很好的超顺磁性。通过对XRD、SEM和TEM的结果进行分析,推测反应机理为,在反应过程中,CdS不断生成并包裹到Fe3O4“种子”上,形成核-壳结构的小粒子,再相互聚集形成球体大颗粒。CdS壳层既能够受激发光,同时又能起到防止Fe3O4被氧化的保护层作用。  5.最后对全文进行总结,并提出制备过程中面临的挑战和今后的工作方向与展望。
其他文献
达州基地80万t硫酸装置开工瓮福达州基地80万t/a硫酸装置日前正式开工,该装置由威顿公司独资兴建,这是继30万t/a磷酸装置后瓮福达州磷硫化工基地开工的又一大型化工装置。威
氮化镓(GaN)具有直接带隙宽(3.39eV)、饱和速度高(3×107cm/s)以及其他优良的性能,这些优点使它成为继硅之后重要的半导体材料之一。目前,GaN材料在光电子器件(例如:半导体发光
2014年12月25日,为总结20年发展的启示与经验,加快推动传统媒体与新兴媒体融合发展,中国报业协会与四川日报报业集团联合主办、《华西都市报》(华西传媒集群)承办,《新闻战线
随着科学技术的进步,自然资源的破坏减少以及人们环保意识的增强,尤其是在许多特殊领域.黾,复合材料的开发与研究越来越受到人们的关注。碳泡沫材料因为其耐腐蚀、耐侵蚀、密
近年来,不确定关系在量子信息领域具有广泛的应用,其中,Berta小组提出的量子存储支持下的熵的不等式,对后来的科学研究具有深远意义的影响。目前,熵不确定关系已经广泛用于量
从20世纪中叶发展至今的量子光学让我们比往日更加深入地了解身处的自然界。60年代产生激光器以后,人们得以从量子层次研究与理解许多光学新效应,形成量子光学研究的不同课题。
纳米科技自从问世以来,就一直是人们研究的热点。到目前为止,纳米技术的发展已经从纳米材料的合成和基础性质的探索,发展到利用纳米材料独一无二的性质进行生产应用的研究。直接甲醇燃料电池是以较高的能量转换率将化学能转化为电能的一种能源器件,是近年来能源研究领域的热门课题,而催化剂是影响甲醇燃料电池效率的重要因素,制备纳米电极作为直接甲醇燃料电池的催化剂,是近年来新能源研究领域的学者们研究的热门课题之本论文
20世纪90年代以来,随着激光二极管突飞猛进的发展固体激光器凭借其良好的性能和特性也进入了蓬勃发展时期。与此同时,高功率固体激光器也理所当然地成为了人们研究的热点之一
以316L不锈钢为基底,SiC晶体为靶材,Ar为源气体,采用磁控溅射法在不同温度下制备出系列SiC过渡层。然后以高纯石墨作靶,Ar和CHF3为源气体在相同工艺条件下再续镀一层F-DLC薄
随着半导体技术的飞速发展,以GaAs为代表的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体由于它在制造异质结构和可调式器件,以及光电设备等方面的应用,因此备受关注。近几年来,为优化和扩大半导体设备的