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界面上有序纳米结构的一步制备与组装

作　者: 肖飞
导　师: 刘洪国
学　校: 山东大学
专　业: 物理化学
关键词: Langmuir单层膜 气/液界面 银 半导体 一维二维阵列 纳米棒
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


本文以气／液界面上功能性两亲分子自组织形成的具有特定结构的低维超分子体系作为模板，通过界面反应，一步合成并组装了各向异性的无机纳米粒子如金属、半导体的纳米片、纳米棒及二维点阵等有序的纳米结构。所用模板分子为双亲性卟啉衍生物（TAPP、TDPP、TSPP）及十六烷基磷酸酯（HP）与硬脂酸乙酯（ES）的混合体系。通过实验条件的变化，有效地调控了有序结构的粒子大小、形状和相互间的组织。运用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）及高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）对所得有序纳米结构进行了形貌和结构表征，并利用X射线光电子能谱（XPS）、能量扩散谱（Energy Dispersive Spectroscopy，EDS）、紫外光谱（UV-Vis）及荧光光谱（PL）对样品的组成和性质进行了研究分析。 研究主要内容主要包括两部分： 第一部分，分别以卟啉衍生物（TAPP、TDPP、TSPP）及十六烷基磷酸酯（HP）与硬脂酸乙酯（ES）的混合体系的Langmuir单层膜作为模板，AgNO3水溶液作为亚相，在不同的反应条件下，成功制备了多种有序的银纳米结构。如将模板与Ag+相互作用后的单层膜转移到固体基片表面，在可见光照的情况下，形成了银纳米粒子的一维链状结构：直接在原位可见光照的情况下，得到的却是银纳米粒子的二维点阵排列；原位进行甲醛还原，形成了规则的二维点阵排列；而在原位用紫外光照的条件下，得到了单晶结构的银纳米棒。 第二部分，以卟啉衍生物TSPP的Langmuir单层膜作为模板，ZnSO4及CdCl2水溶液为亚相，与H2S气体在两相界面上发生反应，成功制备组装了近似平行排列的ZnS纳米带及纳米环状结构，CdS的不规则六角片状结构，并系统研究了实验条件对形貌和结构的影响。电子衍射图样表明所得有序纳米结构均为多晶结构。另外在ZnSO4／CdCl2不同摩尔比例混合的亚相溶液表面，用相同的方法，成功制备了组分可调的ZnxCd1-xS近似平行排列的多晶纳米带结构，UV-Vis、EDS研究表明，所得ZnxCd1-xS平行纳米带为三元合金纳米结构。

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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