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纳米复合材料是材料科学的一个重要前沿领域,其中,半导体纳米粒子/聚合物基复合材料由于具有优越的光电性能而受到广泛关注,成为材料研究的热点。本论文系统地综述了国内外聚合物基纳米复合材料的研究进展情况,合成了一系列小尺寸、单分散的Q-CdS及其聚合物复合膜,对其量子尺寸效应进行了研究,具体内容如下: 1.本文采用一种新的制备Q态CdS纳米粒子的方法—聚合物分散法。利用水溶性聚合物(PVA、PVP、PAA)作为分散剂,硫醇(2-巯基乙醇、十二硫醇、硫脲)作为配体,通过改变聚合物类型、含量、硫醇的种类、用量、硫化氢加入量以及反应时间,在聚合物网络中构筑出多种小尺寸、单分散的Q态CdS。经过离心沉降、洗涤、真空干燥得到水溶性的CdS,并具有较好的稳定性。 2.通过紫外-可见光谱、X-射线衍射、荧光光谱研究了Q态纳米CdS粒子的量子尺寸效应,利用透射电镜观察了CdS纳米粒子的尺寸与形貌。结果发现Q态纳米CdS的紫外吸收峰、荧光发射峰蓝移,X-射线衍射峰明显宽化,表明制得的CdS粒子的尺寸小、单分散性好,具有明显量子尺寸效应。X-射线衍射结果表明Q-CdS存在立方(cube)和六方(hexagon)两种晶型。 3.以聚乙烯醇(PVA)为基体,采用原位生成法制备出Q-CdS/PVA聚合物杂化膜,通过改变配体和硫源的用量控制杂化膜中Q态CdS纳米粒子的尺寸;利用聚乙烯醇的羟基与Cd~2+(CdS)的相互作用保证Q-CdS的单分散性。研究结果表明,Q态CdS纳米粒子在聚合物杂化膜中仍表现出明显的量子尺寸效应,为进一步研究Q-CdS/聚合物复合膜的光电性能打下了基础。 4.将制备好的Q态CdS纳米粒子氯仿溶液分别与两种功能聚合物(聚苯乙炔和聚苯胺)氯仿溶液共混,超声分散,挥发溶剂成膜,制备