有机-无机纳米复合光折变材料的合成研究

有机-无机纳米复合光折变材料具有优异的光折变性能和重要的应用前景。以PVK基掺杂型光折变体系为基础，制备了一种新型的光折变材料，并对其进行了表征。合成了低玻璃化温度的非线性分子DMNPAT，通过增加烷氧基的长度降低光折变体系玻璃化温度；采用化学复合方法在电荷传输体PVK上复合GdS半导体纳米粒子作为光敏剂，提高体系的光导性，可望具有较好的光折变性能。     

聚乙烯基对硝基苯偶氮咔唑-CdS的合成和表征

通过后重氮偶合法合成聚乙烯基对硝基苯偶氮咔唑，采用磺化的方法形成交联体系，再通过有机-无机纳米复合技术制备了聚乙烯基对硝基苯偶氮咔唑-CdS纳米复合材料，并对其进行了表征，其中CdS纳米粒子的平均粒径为10nm，粒度均匀。这种有机-无机纳米复合材料可望具有较好的光折变性能。     

工艺条件对CdS纳米粒子量子尺寸效应的影响

以硫脲为表面修饰剂对CdS进行表面修饰，并将CdS分散在PVP(聚乙烯吡咯烷酮)的乙醇水溶液中，用紫外可见吸收光谱分析了各种反应条件对CdS纳米粒子量子尺寸效应的影响。结果表明，将硫脲用于CdS纳米粒子的表面修饰能有效地降低CdS纳米粒子的粒径，大大提高了其量子尺寸效应，硫脲与CdS之间的不同比例、硫脲修饰前后溶液的pH值对CdS纳米粒子的量子尺寸效应产生了明显的影响，在pH值为2．00，硫脲与Cd^2 比例为8：1的条件下，得到了粒径大小为5nm、粒径分布均匀的CdS纳米粒子，TEM观察到的结果与Brus公式计算的结果是一致的。     

油酸钠为稳定剂合成CdS（CdSe）纳米粒子及表征

针对CdS（CdSe）等半导体纳米粒子制备过程中使用的有机溶剂难回收、成本高、难以实现工业化等问题,以油酸钠为稳定剂,乙醇为溶剂,乙酸镉和硫脲（或硒氢化钠）为前驱物,制备了CdS和CdSe纳米粒子.采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、广角x射线衍射和透射电子显微分析等方法,对CdS和CdSe纳米粒子的光学性质、晶体结构、形貌及尺寸等进行了表征.结果表明,当以油酸钠为稳定剂,乙醇为溶剂时,通过控制一定的前驱物浓度、反应温度和反应时间,在温和的反应条件下,可以得到尺寸分布均匀的CdS和CdSe纳米粒子,从而为在环境友好条件下合成CdS和CdSe半导体纳米粒子提供了一种新途径.     

CdS修饰TiO2棒阵列/导电云母复合材料及其光阴极保护性能

通过水热法,TiO2纳米棒生长在片状导电云母核体表面成功合成了TiO2纳米棒/导电云母复合材料(TiO2 NRA/C-mica).为提高TiO2 NRA的光响应能力,通过溶液浸渍法在TiO2 NRA上负载硫化镉纳米粒子(CdS NPs)制备出CdS修饰TiO2 NRA/C-mica复合材料.通过XRD,SEM,UV-Vis,PL和光电化学等技术对所制得的复合材料进行表征.结果表明,CdS NP均匀负载于TiO2 NRA上形成了异质结构,有效拓宽了TiO2 NRA/C-mica的可见光响应范围和光生电子-空穴的分离效率;CdS NP(8)/TiO2 NRA/C-mica具有较佳的光电化学性能.与TiO2 NRA/C-mica相比,CdS NP(8)/TiO2 NRA/C-mica复合材料的光电流密度提高0.9倍,电位降高出300 mV(vs.SCE),对304不锈钢具有优异的光阴极保护性能和防腐效果.     

无机/有机掺杂CdTe/PMMA的合成

采用乳液聚合的方法合成了CdTe/SiO_2/PMMA复合粒子.为了改善微乳体系中CdTe量子点与MMA的相容性,发生聚合物反应前在水/油微乳液体系中采用TEOS的水解合成了二氧化硅修饰的CdTe/SiO_2纳米粒子.扫描电镜显示CdTe/SiO_2/PMMA复合粒子的直径比CdTe/SiO_2纳米粒子的直径略大,为1μm左右.并采用扫描电镜(SEM)、傅氏转换红外线光谱分析仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)和荧光光谱仪对产物进行了表征.结果表明CdTe表面的SiO_2粒子在复合材料中起着物理交联点和化学交联点作用,所合成材料不易产生相分离现象.     

ZnSe/聚合物纤维纳米复合物结构及发光特性

将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸三元共聚物与聚丙烯腈共混,通过静电纺制得聚合物纳米纤维;将Zn^2＋通过配位与聚合物中的羧酸根阴离子结合,与NaHSe溶液中的Se源反应,在聚合物纳米纤维表面生长出ZnSe纳米粒子。使用场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱（XPS）、荧光光谱仪对ZnSe/聚合物纳米复合材料进行表征,结果表明,ZnSe纳米粒子直径为20-60 nm;Zn与Se的原子数之比为3∶1;在波长为260 nm的光激发下,ZnSe/聚合物纤维纳米复合材料发射光谱的峰值为396 nm,与ZnSe的本征发射带468 nm相比,产生了约70 nm的蓝移。     

Shewanella oneidensis MR-1 生物法绿色合成 Au/CdS/rGO 和光催化性能研究

本论文以氯金酸作为前驱体,用环境广泛存在的革兰氏阴性菌希瓦氏菌(Shewanella oneidensis MR-1)生物法原位还原制备了Au/CdS/rGO纳米复合材料.用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对制备的纳米复合材料进行表征,结果表明Au/CdS/rGO纳米复合材料被成功合成;XRD图谱显示出有Au、CdS和rGO的特征峰;TEM图谱显示纳米颗粒粒径10-20 nm,并且较好地分散在rGO上.Au/CdS/rGO纳米复合材料的光催化性能研究以亚甲基蓝溶液(40 mg/L)作为模拟污染源进行光降解,催化剂的用量为50 mg,在模拟太阳光光照情况下,70 min纳米复合材料的降解率可达98.86％,优于单纯的CdS和rGO材料,并且循环三次以后降解率为78.42％.本实验微生物参与一步合成纳米复合材料的方法使得在不引入化学还原剂的情况下制备高效纳米复合催化剂成为可能,为生物法合成多种性能的功能纳米复合材料,同时减少生态环境污染提供了借鉴.     

激光技术在纳米材料制备中的应用

对制备纳米材料的激光方法-激光诱导化学气相沉积法、激光高温烧灼法、激光分子束外延、激光固相蒸凝法等作了简要介绍.应用激光固相蒸凝法制备了Zn/ZnO和Co/CoO纳米粒子,并对制备的纳米粒子进行了检验.     

铁和钨中晶界对材料辐照损伤影响的理论模拟

利用稳态下的化学速率理论并结合晶界效应,对纳米晶材料的抗辐照能力进行研究,发现纳米晶材料的抗辐照能力只与体内空位自身的扩散速率有关,而与吸收偏压(指空位扩散速率与间隙原子扩散速率之比)无关.纳米晶铁和钨都表现出相比多晶优良的性能.采用分子动力学模拟晶界对铁和钨体内间隙原子和空位的吸收能力,研究纳米晶材料在非平衡态下的辐照损伤行为.结果表明,铁中晶界对空位具有很好的俘获能力.对于面向等离子体材料钨,体内中的空位滞留较大,主要是受到了吸收偏压的影响.在未来聚变装置中典型的服役环境下,到达稳态之前,吸收偏压的大小对纳米晶材料的抗辐照能力起决定作用.