水相体系中聚合物半导体复合纳米粒子的研究

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1、北京化工大学硕士学位论文水相体系中聚合物／半导体复合纳米晶粒的研究^企摘要芒II．VI族半导体纳米粒子是一种重要的光电功能材料，引起了人们的广泛关注，并产生了各种制备方法。通过使用聚乙烯烷酮(PVP)、聚苯乙烯．顺丁烯二酸酐(PSM)作为分散剂，在水溶液中制备了CdS纳米晶体；制备水溶性半导体CdSe纳米晶体，并且利用反相微乳液法对制备所得的CdSe纳米晶体进行了包覆和封装。采用AFM(原子力显微镜)和TEM(透射电镜)表征纳米粒子的形貌；使用XRD(X射线衍射)测试纳米粒子的结构；使用Uv-vis(紫外可见光谱)、PL(荧光光谱)考察

2、了纳米粒子的光学性能。通过FT-IR(红外光谱)推测粒子与聚合物之间可能的作用力。结果显示：1．在PVP存在下，通过控制反应体系的pH值和分散剂的浓度和温度等因素，实现了CdS纳米微粒从球形向棒状的转变。制备的球形纳米粒子具有良好的形貌和粒子分布，并且探讨了巯基乙酸作为修饰剂时，对CdS纳米晶体光致发光性能的影响。2．采用PSM共聚物作为模板，制备的CdS纳米粒子粒径更小且分布更加均匀，显示酸酐官能团对纳米粒子具有良好的固定吸附作用，结果显示在碱性条件下，CdS纳米晶体的光致发光性能更好。3．使用巯基乙酸作为表面修饰剂，制备水溶性CdS

3、e纳米晶体，研究其粒子大小和分布及其光学性质。4．使用反相微乳液法，在反相水核内合成PAM，使其包覆在CdSe纳米表面，制备CdSe／PAM核壳纳米粒子。电镜结果显示制备所得的复合纳米粒子的粒径在70rim左右。关键词：半导体纳米晶体，水溶性聚合物，荧光，微乳液，CdS，CdSeSTUDYlNGoFPoLYMEIUSEMICoNDUCToRNANoCRYSTALSCOMPOSITESINAQUEOUSSoLUTIoNABSTRACTAsakindofveryimportantphotoelectricmaterial，CdSandCdS

4、enanoparticleshavedrawnmoreattentionrecently．Becauseofitspotentialapplications，avarietyofsynthesisschemeshavebeendeveloped．Inthedissertation，CdSnanocrystalswerepreparedinaqueoussolutionwithwater-solublepolymerPVP(polyvinylpyrrolidone)andPSM(styrene-maleicanhydridecopolym

5、er)asstabilizer．Besides，watersolubleCdSenanocrystalswerecoatedwithPAM(polyacrylamide)byw／omicroemulsion．AFMandTEMwereutilizedtostudythemorphologyshape．ThestructurewascharacterizedbymeansofXRD．UV．visandPLspectrawereusedtostudyopticalproperty．Finally,FT-IRwasutilizedtostud

6、ytheinteractionbetweenpolymersandnanocrystals．1．InthepresenceofPVP,itwasfoundthatthroughadjustingthepHvaluesofaqueoussolutionorPVPconcentrations，themorphologyofCdSnanoparticleswouldbetransformedfromsphericaltoclubbedshape．SphericalCdSnanopartilceshaveFurthermore，theeffec

7、tofthioaceticnanoparticleswasdiscussed．goodshapeandsizedistribution．acidontheopticalpropertyofCdS2．UsingPSMcopolymerastemplate，CdSnanoparticlesgotbythismethodshowsmallerparticlesizeandmorewell．proportionedsizedistribution．Theresultindicatesthattherearesomeinteractionbetw

8、eenCdSandmaleicanhydride，andCdS／polymernanocrystalcompositeswereverystableandgavemuchbrighterphotolumin