表面调控下半导体纳米晶（CdS、MnS）生长与相变机制的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 熊焱松 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2008-06-05 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 福建物质结构研究所 |
| 导师 | 林璋 |
| 关键词 | 纳米晶 相变 表面吸附 立方相 六方相 |
| 其他题名 | The mechanism of growth and phase transformation of semiconductor nanocrystal(CdS, MnS)controlled by the surface adsorption effect |
| 学位专业 | 凝聚态物理 |
| 中文摘要 | 纳米晶因具有特殊的光学、电学、磁学以及催化等性能，而吸引了科研工作者广泛的研究兴趣。目前为止，人们采取不同的方法合成了大量的纳米材料，这些工作显示纳米晶的组成、尺寸、维度、形貌、及微观结构对其性质有着重要的影响。由于纳米晶的形貌和微结构受合成条件以及生长机制和生长动力学等因素的影响，因此对纳米晶的生长动力学及生长机制的方面的研究显得十分必要。此外，实验还发现有些具有多个晶相的纳米材料，在不同条件下经常会以不同的晶相存在，而这些不同相的晶体的性质不同而且又各有用途。因此对纳米晶的相变机制的研究对于可控的合成具有特殊性质的材料亦有重要的意义。 本论文通过改变纳米晶的生长环境对纳米CdS和MnS晶体表面状况进行调控，从而研究其生长和相变的机制。实验使用X-射线粉末衍射（XRD）对纳米晶的相结构、相含量、纳米晶的尺寸进行表征和分析，采用高分辨透射电镜（HRTEM）对纳米晶的生长和相变过程的微结构及微观机制进行了分析。在实验的基础上对纳米晶的生长和相变机制进行了研究，依据其生长和相变的特点我们提出了纳米晶的相变模型，分析并揭示了纳米晶的生长与相变的关系以及表面吸附作用对纳米晶的生长与相变的影响。主要内容如下： 1．首先，通过液相沉淀法合成立方相CdS纳米晶，然后分别在H2O以及不同浓度的Na2S溶液中水热生长。结果发现在H2O中水热生长时，CdS粒径增长相对较慢，同时相变速度也会较慢；而在Na2S溶液中水热生长时，随着Na2S溶液浓度的增加，纳米晶的粒径增大的速度和相变速度都会变快。通过高分辨透射电镜我们发现：在H2O中水热生长时主要得到以Ostwald-riping(OR)方式生长的形状规则的球形粒子，相变主要发生在粒子的表面；而在Na2S溶液中水热生长时则更多的得到以Oriented- attachment(OA)方式生长的形状不规则的粒子，相变会同时在粒子的表面和内部进行，并且随着Na2S浓度的增大会有更多的六方相出现在粒子的内部。我们根据实验结果提出了纳米晶的相变模型并分析了：（1）纳米晶CdS的相变机制； （2）Na2S的表面吸附对CdS纳米粒子的生长与相变机制的影响；（3）同时还讨论了粒子的OA生长对相变方式的影响。 2．本论文还初步探索了MnS纳米晶的生长和相变机制。通过液相沉淀法制得六方相MnS纳米晶，然后分别在不同条件下进行水热（溶剂热）生长，结果发现：当在H2O中水热生长时，粒子会较快的生长直至长成块材，通过动力学拟合分析显示粒子以OR方式生长；而在乙二胺中溶剂热反应时六方相的粒径较慢的增大，随着粒径的增大会有岩盐型立方相产生而且立方相粒径为六方相的2-3倍；当纳米晶在乙二醇中溶剂热时得到与乙二胺中相同的现象；在THF中则缓慢生长，据此，我们初步认为纳米MnS的相变可能与表面吸附剂的螯合作用以及原始粒子的聚集程度有关。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-09 |
| 页码 | 87 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7594]  |
| 专题 | 福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 熊焱松. 表面调控下半导体纳米晶（CdS、MnS）生长与相变机制的研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：福建物质结构研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。