材料物理与化学专业优秀论文材料物理与化学专业优秀论文 有序有序 CdSCdS 纳米结构的可控制备及性纳米结构的可控制备及性能研究能研究关键词：关键词：CdSCdS 纳米晶体纳米晶体 纳米结构阵列纳米结构阵列 光电性能光电性能 PbSPbS 八面体八面体 水热制备法水热制备法 生长生长 机理机理摘要：目前一维无机半导体纳米晶体的制备已经比较成熟，但是结构相对复杂 的三维纳米晶体的制备直到最近才开始研究。一维无机半导体材料有序化，被 认为是构建未来纳米光电器件的基础；而一维纳米材料的阵列化，是解决这一 问题的一个重要手段。CdS 作为一种优良的半导体材料，在纳米催化、生物、 光电等领域表现出了广阔的应用前景。本论文着重为解决上述两个问题而展开 论文的研究工作，旨在通过简单、经济的手段制备具有三维结构的 CdS 纳米晶 体及 CdS 纳米结构阵列，并探索它们在光电领域的应用。 论文的第一章综述 了 CdS 纳米晶体和 CdS 纳米结构阵列的制备及它们在光电器件应用方面的研究 进展。 论文第二章通过水热法制备了三维花状和支化状 CdS 纳米晶体。选用 硝酸镉和硫脲作为反应前驱体，在引入六次甲基四胺作为有机配体的条件下， 通过调节水热反应的温度、反应时间、反应前驱体浓度比例等条件，合成了大 面积形貌可控的三维花状和支化状 CdS 纳米晶体。通过 XRD、FESEM、EDX、TEM、HRTEM、RAMAN 等手段，对制备的三维花状和支化状 CdS 纳米晶体进行了结构和形貌的表征，并研究了花状 CdS 纳米晶体的荧光性 质。在实验研究的基础上，结合文献讨论了这些三维 CdS 纳米晶体的生长机理。论文的第三章采用电化学方法并结合水热法首次在导电 ITO 衬底上制备了 CdS 纳米棒阵列。把氯化镉和升华硫溶解在二甲基亚砜中作为电解液，在 110 下，在导电玻璃上先沉积一层 CdS 晶种，然后以此晶种为基础，在合适的水热 体系下，制备 CdS 纳米棒阵列结构。讨论了反应时间、反应温度、反应前驱体 浓度等实验参数对 CdS 纳米棒阵列结构和形貌的影响，确定了最佳反应条件； 研究了 CdS 纳米棒阵列在变温条件下的荧光特性。并进一步制备了聚合物/CdS 纳米棒阵列复合太阳能电池原型器件（ITO/CdS 纳米棒阵列/MEHPPV/Au） ，研 究了其光伏特性。 论文的第四章是在第三章的基础上，在多肽分子还原谷胱 甘肽的辅助下，用水热法一步直接在导电玻璃上合成了具有更大长径比的 CdS 纳米棒阵列。通过研究反应温度、反应浓度、参加反应的多肽分子的量等条件 对 CdS 纳米棒阵列结构和形貌的影响，提出了一步法 CdS 纳米棒阵列的生长机 理：认为还原谷胱甘肽的量，对 CdS 纳米棒阵列的最终形貌结构起到关键的作 用。把用一步法制备的 CdS 纳米棒阵列与两种聚合物半导体（MEHPPV 和 P3HT）分别进行复合，制备了聚合物/CdS 纳米棒复合太阳能电池原型器件，研 究了他们的光伏特性。 论文的第五章把在第三章中电化学结合水热法制备 CdS 纳米棒阵列的方法推广到 PbS 纳米结构的制备.其中电化学沉积中以氯化铅 和升华硫的二甲基亚砜为电解液，通过改变电解液的浓度，得到了具有高度对 称性的八面体和顶端削平的类八面体 PbS 微米结构。以八面体 PbS 作为品种， 硝酸铅和硫脲作为前驱体，通过水热法，在不添加任何有机溶剂和表面活性剂 的条件下，得到了具有类玛雅金字塔结构的 PbS 微米晶体。讨论了上述三种新 颖的 PbS 微米结构的生长机理。正文内容正文内容目前一维无机半导体纳米晶体的制备已经比较成熟，但是结构相对复杂的 三维纳米晶体的制备直到最近才开始研究。一维无机半导体材料有序化，被认 为是构建未来纳米光电器件的基础；而一维纳米材料的阵列化，是解决这一问 题的一个重要手段。CdS 作为一种优良的半导体材料，在纳米催化、生物、光 电等领域表现出了广阔的应用前景。本论文着重为解决上述两个问题而展开论 文的研究工作，旨在通过简单、经济的手段制备具有三维结构的 CdS 纳米晶体 及 CdS 纳米结构阵列，并探索它们在光电领域的应用。 论文的第一章综述了 CdS 纳米晶体和 CdS 纳米结构阵列的制备及它们在光电器件应用方面的研究进 展。 论文第二章通过水热法制备了三维花状和支化状 CdS 纳米晶体。选用硝 酸镉和硫脲作为反应前驱体，在引入六次甲基四胺作为有机配体的条件下，通 过调节水热反应的温度、反应时间、反应前驱体浓度比例等条件，合成了大面 积形貌可控的三维花状和支化状 CdS 纳米晶体。通过 XRD、FESEM、EDX、TEM、HRTEM、RAMAN 等手段，对制备的三维花状和支化状 CdS 纳米晶体进行了结构和形貌的表征，并研究了花状 CdS 纳米晶体的荧光性 质。在实验研究的基础上，结合文献讨论了这些三维 CdS 纳米晶体的生长机理。论文的第三章采用电化学方法并结合水热法首次在导电 ITO 衬底上制备了 CdS 纳米棒阵列。把氯化镉和升华硫溶解在二甲基亚砜中作为电解液，在 110 下，在导电玻璃上先沉积一层 CdS 晶种，然后以此晶种为基础，在合适的水热 体系下，制备 CdS 纳米棒阵列结构。讨论了反应时间、反应温度、反应前驱体 浓度等实验参数对 CdS 纳米棒阵列结构和形貌的影响，确定了最佳反应条件； 研究了 CdS 纳米棒阵列在变温条件下的荧光特性。并进一步制备了聚合物/CdS 纳米棒阵列复合太阳能电池原型器件（ITO/CdS 纳米棒阵列/MEHPPV/Au） ，研 究了其光伏特性。 论文的第四章是在第三章的基础上，在多肽分子还原谷胱 甘肽的辅助下，用水热法一步直接在导电玻璃上合成了具有更大长径比的 CdS 纳米棒阵列。通过研究反应温度、反应浓度、参加反应的多肽分子的量等条件 对 CdS 纳米棒阵列结构和形貌的影响，提出了一步法 CdS 纳米棒阵列的生长机 理：认为还原谷胱甘肽的量，对 CdS 纳米棒阵列的最终形貌结构起到关键的作 用。把用一步法制备的 CdS 纳米棒阵列与两种聚合物半导体（MEHPPV 和 P3HT）分别进行复合，制备了聚合物/CdS 纳米棒复合太阳能电池原型器件，研 究了他们的光伏特性。 论文的第五章把在第三章中电化学结合水热法制备 CdS 纳米棒阵列的方法推广到 PbS 纳米结构的制备.其中电化学沉积中以氯化铅 和升华硫的二甲基亚砜为电解液，通过改变电解液的浓度，得到了具有高度对 称性的八面体和顶端削平的类八面体 PbS 微米结构。以八面体 PbS 作为品种， 硝酸铅和硫脲作为前驱体，通过水热法，在不添加任何有机溶剂和表面活性剂 的条件下，得到了具有类玛雅金字塔结构的 PbS 微米晶体。讨论了上述三种新 颖的 PbS 微米结构的生长机理。 目前一维无机半导体纳米晶体的制备已经比较成熟，但是结构相对复杂的三维 纳米晶体的制备直到最近才开始研究。一维无机半导体材料有序化，被认为是 构建未来纳米光电器件的基础；而一维纳米材料的阵列化，是解决这一问题的 一个重要手段。CdS 作为一种优良的半导体材料，在纳米催化、生物、光电等 领域表现出了广阔的应用前景。本论文着重为解决上述两个问题而展开论文的 研究工作，旨在通过简单、经济的手段制备具有三维结构的 CdS 纳米晶体及CdS 纳米结构阵列，并探索它们在光电领域的应用。 论文的第一章综述了 CdS 纳米晶体和 CdS 纳米结构阵列的制备及它们在光电器件应用方面的研究进 展。 论文第二章通过水热法制备了三维花状和支化状 CdS 纳米晶体。选用硝 酸镉和硫脲作为反应前驱体，在引入六次甲基四胺作为有机配体的条件下，通 过调节水热反应的温度、反应时间、反应前驱体浓度比例等条件，合成了大面 积形貌可控的三维花状和支化状 CdS 纳米晶体。通过 XRD、FESEM、EDX、TEM、HRTEM、RAMAN 等手段，对制备的三维花状和支化状 CdS 纳米晶体进行了结构和形貌的表征，并研究了花状 CdS 纳米晶体的荧光性 质。在实验研究的基础上，结合文献讨论了这些三维 CdS 纳米晶体的生长机理。论文的第三章采用电化学方法并结合水热法首次在导电 ITO 衬底上制备了 CdS 纳米棒阵列。把氯化镉和升华硫溶解在二甲基亚砜中作为电解液，在 110 下，在导电玻璃上先沉积一层 CdS 晶种，然后以此晶种为基础，在合适的水热 体系下，制备 CdS 纳米棒阵列结构。讨论了反应时间、反应温度、反应前驱体 浓度等实验参数对 CdS 纳米棒阵列结构和形貌的影响，确定了最佳反应条件； 研究了 CdS 纳米棒阵列在变温条件下的荧光特性。并进一步制备了聚合物/CdS 纳米棒阵列复合太阳能电池原型器件（ITO/CdS 纳米棒阵列/MEHPPV/Au） ，研 究了其光伏特性。 论文的第四章是在第三章的基础上，在多肽分子还原谷胱 甘肽的辅助下，用水热法一步直接在导电玻璃上合成了具有更大长径比的 CdS 纳米棒阵列。通过研究反应温度、反应浓度、参加反应的多肽分子的量等条件 对 CdS 纳米棒阵列结构和形貌的影响，提出了一步法 CdS 纳米棒阵列的生长机 理：认为还原谷胱甘肽的量，对 CdS 纳米棒阵列的最终形貌结构起到关键的作 用。把用一步法制备的 CdS 纳米棒阵列与两种聚合物半导体（MEHPPV 和 P3HT）分别进行复合，制备了聚合物/CdS 纳米棒复合太阳能电池原型器件，研 究了他们的光伏特性。 论文的第五章把在第三章中电化学结合水热法制备 CdS 纳米棒阵列的方法推广到 PbS 纳米结构的制备.其中电化学沉积中以氯化铅 和升华硫的二甲基亚砜为电解液，通过改变电解液的浓度，得到了具有高度对 称性的八面体和顶端削平的类八面体 PbS 微米结构。以八面体 PbS 作为品种， 硝酸铅和硫脲作为前驱体，通过水热法，在不添加任何有机溶剂和表面活性剂 的条件下，得到了具有类玛雅金字塔结构的 PbS 微米晶体。讨论了上述三种新 颖的 PbS 微米结构的生长机理。 目前一维无机半导体纳米晶体的制备已经比较成熟，但是结构相对复杂的三维 纳米晶体的制备直到最近才开始研究。一维无机半导体材料有序化，被认为是 构建未来纳米光电器件的基础；而一维纳米材料的阵列化，是解决这一问题的 一个重要手段。CdS 作为一种优良的半导体材料，在纳米催化、生物、光电等 领域表现出了广阔的应用前景。本论文着重为解决上述两个问题而展开论文的 研究工作，旨在通过简单、经济的手段制备具有三维结构的 CdS 纳米晶体及 CdS 纳米结构阵列，并探索它们在光电领域的应用。 论文的第一章综述了 CdS 纳米晶体和 CdS 纳米结构阵列的制备及它们在光电器件应用方面的研究进 展。 论文第二章通过水热法制备了三维花状和支化状 CdS 纳米晶体。选用硝 酸镉和硫脲作为反应前驱体，在引入六次甲基四胺作为有机配体的条件下，通 过调节水热反应的温度、反应时间、反应前驱体浓度比例等条件，合成了大面 积形貌可控的三维花状和支化状 CdS 纳米晶体。通过 XRD、FESEM、EDX、TEM、HRTEM、RAMAN 等手段，对制备的三维花状和支化状 CdS 纳米晶体进行了结构和形貌的表征，并研究了花状 CdS 纳米晶体的荧光性质。在实验研究的基础上，结合文献讨论了这些三维 CdS 纳米晶体的生长机理。论文的第三章采用电化学方法并结合水热法首次在导电 ITO 衬底上制备了 CdS 纳米棒阵列。把氯化镉和升华硫溶解在二甲基亚砜中作为电解液，在 110 下，在导电玻璃上先沉积一层 CdS 晶种，然后以此晶种为基础，在合适的水热 体系下，制备 CdS 纳米棒阵列结构。讨论了反应时间、反应温度、反应前驱体 浓度等实验参数对 CdS 纳米棒阵列结构和形貌的影响，确定了最佳反应条件； 研究了 CdS 纳米棒阵列在变温条件下的荧光特性。并进一步制备了聚合物/CdS 纳米棒阵列复合太阳能电池原型器件（ITO/CdS