ZnSe/SiO2复合材料光学吸收特性的研究

采用溶胶-凝胶原位析晶法和高温还原热处理工艺制备了ZnSe/SiO2纳米复合材料.通过吸收光谱和Z-Scan技术对材料的光学吸收特性进行了表征.在吸收光谱中,不同ZnSe摩尔分数的样品的吸收边相对于ZnSe体材料发生了不同程度的蓝移,蓝移量与复合材料中ZnSe纳米晶粒的尺寸有关,根据量子尺寸效应估算了复合材料中ZnSe纳米晶粒的平均尺寸大约为3~4 nm.利用Z-Scan技术测定了ZnSe摩尔分数为0.01和0.03的ZnSe/SiO2纳米复合材料的双光子吸收系数.ZnSe/SiO2纳米复合材料在不同强度的入射光的激发下其出射光强度与入射光强度之间的关系呈现光学限幅特征,ZnSe摩尔分数为0.01的样品的限幅阈值为5 962 GW/m2,嵌位输出值约为4 800 GW/m2,限幅的破坏阈值为12 400 GW/m2.     

银纳米粒子/玻璃复合材料的离子交换和溶剂热法制备及其光学性质的研究

利用离子交换技术结合溶剂热还原法在玻璃中及其表面生长Ag纳米颗粒制备了银纳米粒子-玻璃复合材料.通过扫描电镜、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对样品的形貌和光学性质进行了表征,并研究了离子交换及还原条件对复合材料性能的影响.结果表明:随交换温度、还原时间或还原温度的增大,银纳米粒子-玻璃复合材料的吸收峰均蓝移;而随交换时间的延长,吸收峰先是红移再发生少量蓝移.在波长为400 nm的激发光下,银纳米粒子-玻璃复合材料在530 nm附近具有一个较宽的发射带,且其发光强度随交换时间、还原时间或还原温度的增大逐渐降低.     

银纳米粒子/玻璃复合材料的离子交换和溶剂热法制备及其光学性质的研究（英文）

利用离子交换技术结合溶剂热还原法在玻璃中及其表面生长Ag纳米颗粒制备了银纳米粒子-玻璃复合材料.通过扫描电镜、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对样品的形貌和光学性质进行了表征,并研究了离子交换及还原条件对复合材料性能的影响.结果表明:随交换温度、还原时间或还原温度的增大,银纳米粒子-玻璃复合材料的吸收峰均蓝移;而随交换时间的延长,吸收峰先是红移再发生少量蓝移.在波长为400 nm的激发光下,银纳米粒子-玻璃复合材料在530 nm附近具有一个较宽的发射带,且其发光强度随交换时间、还原时间或还原温度的增大逐渐降低.     

热处理对CoFe2O4/SiO2纳米复合材料结构的影响

本文采用溶胶-凝胶法制备了CoFe2O4/SiO2纳米复合材料,利用X射线衍射仪(XRD)、红外吸收光谱(IR)和扫描电子显微镜(SEM)研究了纳米复合材料的结构、晶粒尺寸和形貌。结果表明,随着热处理温度的提高,钴铁氧体晶化程度提高,CoFe2O4/SiO2纳米复合材料的晶粒尺寸从6nm增大到52nm。当热处理时间为2小时,晶体结构已经较完整,继续延长热处理时间对晶体结构基本无影响。     

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Zn2+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.     

溶胶凝胶法制备PbS/SiO2量子点玻璃的研究

经溶胶凝胶转变过程制备了硫化铅/二氧化硅(PbS/SiO₂)量子点复合玻璃材料,利用高分辨透射电镜、可见紫外吸收光谱、比表面分析、热分析等手段对这一类体系的物理化学性质进行了较为系统的研究。复合体系的溶胶凝胶转变点可通过对复合溶胶粘度随时间变化的观测而确定。高分辨电镜观察表明 PbS/SiO₂ 复合材料中PbS颗粒基本为nm级的球形粒子。由于复合材料中纳米级PbS颗粒的存在,其吸收光谱中的吸收边界与常规尺寸PbS颗粒的吸收光谱边界相比有明显的蓝移,体现出显著的量子效应。     

纳米多晶镍钨合金力学性能的分子动力学研究

为了研究钨原子分数与平均晶粒尺寸对镍钨合金纳米多晶力学性能的影响，本文运用分子动力学方法在10 K与300 K时对镍钨合金纳米多晶模型进行拉伸与剪切模拟，计算分析了不同钨原子分数(0%、5%、10%、15%、20%)的镍钨合金的抗拉强度、延伸率与抗剪切性能等力学性能，进一步研究了不同晶粒尺寸(2.4 nm、1.9 nm、1.5 nm)对镍钨合金多晶力学性能的影响。结果表明，当镍钨合金纳米多晶中钨原子分数为0%时，在10 K或者300 K时，平均晶粒尺寸小的镍钨合金纳米多晶抗拉强度大，但是抗剪切强度反而小；当镍钨合金纳米多晶中钨原子分数在0%～20%之间时，随着钨元素含量的增加，抗拉强度与抗剪强度也逐渐增大；当镍钨合金纳米多晶中钨原子分数在0%～15%之间时，温度为10 K或者300 K时，平均晶粒尺寸为1.5 nm的镍钨合金纳米多晶的延伸率大于平均晶粒尺寸为1.9 nm或者2.4 nm的镍钨合金纳米多晶的延伸率。     

Pr3+掺杂Li2O-CdO-Al2O3-SiO2玻璃的光谱特性研究

合成了Pr^3 掺杂Li2O-CdO-Al2O3-SiO2(以下简称LCAS)玻璃,对其吸收光谱和荧光光谱进行了测试和分析．在254nm UV激发下,观察到强的483nm蓝线和609nm红发射现象,对其形成机理进行了分析．根据吸收光谱和Judd-Ofelt理论,计算了该玻璃中Pr^3 离子在不同能级间的实验与理论振子强度、辐射跃迁几率、积分发射截面、荧光分支比和寿命等光谱强度参数,较大的积分发射截面显示LCAS：Pr^3 玻璃可能成为一种新的激光功能材料。     

多孔硅中组装SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的发光现象

用溶胶-凝胶法制备符合SrAl2O4：Eu^2 ，Dy^3 化学组成的溶胶，通过水热反应组装后还原的多孔硅主客体材料的荧光光谱发生显蓝移，并出现一个新的400～450nm的余辉发射峰，分析其原因主要是发光材料进入了多孔硅的纳米孔洞，二价铕离子周围的环境变化和发光材料受到了量子尺寸效应产生的。     

聚合物包覆的氧化锌纳米晶体的制备和表面标定

纳米晶体的性质不仅由表面原子所占的大的组分决定, 而且由晶粒表面的晶相结构决定, 因此对纳米晶体的表面的晶相结构的了解是很有必要的. 氧化锌具有独特的物理和化学性质, 所以它被认为是一种比较有应用前景的3维有序组装结构的基本构造单元. 利用胶体化学法和尺寸选择制备了4～5 nm大小的PVP包覆的氧化锌纳米晶体. 用X射线衍射(XRD), 高分辨透射电镜(HR-TEM), 选区电子衍射(SAED), 紫外可见吸收光谱(ABS)和荧光光谱(PL)对氧化锌的晶体结构和表面晶相结构进行表征, 发现氧化锌晶体是结晶     

<Emphasis Type="Italic">In-situ</Emphasis> growth and spectrum characterization of ZnSe nanocrystals in silica gel-glasses

ZnSe nanocrystals were in-situ grown in silica gel-glasses by using sol-gel process and the reductive thermal treatment. The transparent, homogeneous ZnSe/SiO2 nanocomposites with the yellow color were first obtained. We used X-ray diffraction pattern (XRD), UV-VIS optical absorption and Raman scattering to characterize the spectrum properties of ZnSe nanocrystals. The broadening of XRD peaks, the blueshift of interband optical absorption edge and the change of Raman spectrum were observed. From these experimental results, we theoretically calculated the size of ZnSe nanocrystals. The results of XRD, optical absorption and Raman spectra were approximately consistent, with the mean diameter of about 4.6 nm. The discrepancies from different methods were discussed.     

Ni2+掺杂TiO2薄膜微观结构及亲水性能

采用溶胶-凝胶法结合浸渍-提拉技术制备Ni2+掺杂TiO2薄膜。利用X线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、X线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和接触角测试等表征手段,研究Ni2+不同掺杂量对TiO2薄膜的晶型结构、化学组成、氧化态及光学和亲水性能的影响。研究结果表明:Ni2+掺杂TiO2的晶相主要为锐钛矿,随着Ni2+掺杂量的增加,TiO2晶格发生一定的畸变,掺杂TiO2薄膜的吸收边向可见光范围产生不同程度的红移,与水的接触角逐渐减小。10%Ni2+掺杂TiO2薄膜的接触角仅为12°,表现出良好的润湿性,将在新型自洁净建筑材料具有广阔的应用前景。     

Synthesis of Water-Dispersed Thioglycolic Acid-Capped ZnSe Quantum Dots in Aqueous Media

Water-dispersible ZnSe quantum dots (ZnSe QDs) were prepared in aqueous media and characterized by ultraviolet-visible absorption, fluorescence emission spectroscopy, X-ray powder diffraction, transmission electron microscopy, energydispersive spectroscopy, and inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy. The influences of various experimental variables on the photoluminescence properties of ZnSe QDs were investigated. The results showed that the average diameter of these nanocrystals was 4 nm with narrow size distribution. The optimized conditions were as follows: pH value of 9.5, Zn/NaHSe molar ratio of 10:1, Zn/TGA molar ratio of 1:3, heating time of 1 h, and irradiation time of 19 h. Under optimized conditions, the photoluminescence quantum yield of ZnSe QDs in aqueous solution reached 20%.     

水相合成ZnSe量子点光诱导荧光增敏的pH效应

在水相中以巯基乙酸(TGA)为稳定剂,通过Zn2 离子和NaHSe反应合成了ZnSe量子点(ZnSe QDs).新合成的ZnSe QDs几乎无荧光,经紫外光照处理后呈现强的带边发射,量子产率显著提高.由于紫外光照可以诱导键合在ZnSeQDs表面的TGA发生光解产生S2-离子,因而与溶液中过量的Zn2 离子及TGA共同作用,在ZnSe QDs表面上形成ZnS壳层,电镜实验结果直接揭示了紫外光照处理后ZnSe QDs粒径的显著增加.研究发现,pH值的变化直接影响ZnSeQDs表面TGA的光催化光解,导致了ZnSe QDs的光诱导增敏作用对溶液pH值的依赖关系.在碱性条件下(pH 8~12),光诱导增敏效率随着溶液pH值的提高而增强,同时ZnSe QDs对光的稳定性也随之增强.     

石墨烯/ZnSe纳米复合物的制备及电化学发光性质

将还原的氧化石墨烯加入合成的ZnSe纳米粒子溶液中,在超声作用下形成石墨烯/ZnSe纳米复合物.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)等分析测试手段对所得产物的形貌、晶型进行了表征,测试了所得产物的紫外吸收光谱和电化学发光行为,研究了影响复合物电化学发光性质的因素,探讨了复合物分析应用的可行性.     

由碱式草酸铜前驱物通过超声法制备氧化铜纳米线及其光致发光性能

以碱式草酸铜和氢氧化钠为反应原料,聚乙烯醇为辅助试剂,采用超声法合成了具有颗粒次级结构的纳米线状CuO,并研究了水热、微波、超声法三种合成方法对CuO形貌的影响．实验结果表明不同的合成方法对样品的形貌影响很大,并且超声处理对于制备纳米线状氧化铜起到了至关重要的作用,而辅助试剂有助于形成形貌更加均一的产物．分别采用XRD、SEM、TEM及HRTEM研究产物的结构与形貌,以FT-IR观察产物的表面结构与成键特性,通过UV-Vis吸收光谱及荧光光谱（PL）研究产物在紫外．可见光区的光捕获能力及荧光发射情况．测试结果表明氧化铜纳米线的直径约为10～15nm,长度约为2～4um,组成纳米线的颗粒次级结构的计算平均粒径为14．6nm．与体相CuO材料相比,CuO纳米线的吸收带边出现了明显的蓝移现象,其带隙能为2．67eV,这可归于量子尺寸效应．光谱研究结果表明样品在紫外光区具有较强的光捕获能力,并能发出蓝紫光．     

Cr3+掺杂的TiO2纳米复合微粒的合成及表征

利用酸催化的溶胶-凝胶法合成了一系列不同Cr3 掺杂量的TiO2纳米复合微粒.用XRD,TEM,UV-Vis等技术进行了结构表征.结果表明利用该法所合成的Cr3 /TiO2纳米复合微粒尺寸小(约10 nm),粒度分布范围窄;在所研究的掺杂量范围内(x:0～0.1000),该纳米复合粒子的粒径随Cr3 掺杂量的增加呈减小的趋势,但幅度不大.从XRD中,没有发现Cr2O3相的偏析和TiO2由锐钛矿向金红石的相转变;TiO2的衍射峰随Cr3 掺杂量的增加有宽化和强度减弱的现象.UV-Vis光谱结果显示:由于Cr3 的加入,该纳米复合微粒对光的吸收拓展到了可见区,同时随着Cr3 掺杂量的增加,对可见光的吸收强度显著增强.     

空心CdS纳米晶的合成及发光性能研究

以氯化镉和硫化钠为原料,在水相体系中合成CdS纳米晶,通过透射电子显微镜观察发现,在100℃下合成的CdS纳米晶具有空心结构,粒径为20～30nm,且壁厚均匀,约为3～5nm;在70℃下合成的CdS纳米晶为实心结构,粒径约为20nm,存在较严重的团聚现象.紫外-可见吸收光谱表明：空心CdS纳米晶的吸收波长与实心CdS纳米晶相比蓝移136.74nm,这表明其禁带宽度增大0.11eV.光致发光光谱表明：空心CdS纳米晶的表面缺陷态发射较实心CdS纳米晶有所增强,这是其存在内表面的结果.     

CdS_(0.1)Se_(0.9)半导体纳米晶体的生长和吸收光谱的研究

采用两步退火方法获得了嵌埋于玻璃基体内CdSxSe1-x的半导体纳米晶体 ,其平均尺寸随退火时间的增加而增大 .从实验测量的室温吸收谱上看到 ,当纳米晶体的平均直径从 5.6 1nm减小到 4 .6 9nm时 ,其吸收边向高能方向移动了 0 .0 89eV .用有效质量近似模型计算了半导体纳米晶体的吸收边相对其体材料的移动 ,将理论计算与实验结果进行了比较 .