水分散性硫化镉纳米粒子的制备研究进展

5水分散性硫化镉纳米粒子的制备研究进展_杨海舰

Key words： Water-Dispersible； Cadmium Sulphide Nanoparticles； Preparation Method
纳米级材料由于具有量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子尺寸效应，使其在电、磁、光、催化和化学等方面有着巨大的应用潜能，已引起人们的广泛关注［1］。硫化镉纳米材料是 IIB-VIA 族化合物，能带隙为 2. 42eV，是一种重要的纳米半导体材料。硫化镉纳米粒子在太阳能转化、非线性光学、光电子化学电池、光催化、生物检测［2-4］等方面
具有广泛的应用，成为纳米材料合成领域的研究热点之一。
高量子产率的水分散性硫化镉量子点在众多领域如生物成像［5，6］、水相离子检测［7，8］尤其是生物荧光标记［9］中展现出巨大的潜在应用价值。由于油溶性硫化镉量子点不能直接用于生物体系，
收稿日期： 2011-11-03；修回日期： 2011-12-28 联系人简介：钟昀（ 1973-），男，副教授，主要从事功能配合物、无机纳米材料研究。E-mail： zhongyun1973@ 126. com
张俊松等［17］以氯化镉、硫化钠、巯基乙酸为原料在室温下采用固相反应法制备出粒径为 3-5nm，分布均匀的 CdS 纳米晶，产品收率约为 65% 。将固体重新分散在水中，勿需超声，就能很好的分散，且不发生沉降。该方法制备简单，产率高，重复性好，得到的纳米粒子粒径能有效控制在 10 nm 以下且分布均匀。
（ 1）有机相合成法在有机相中制备 II－VI 族量子点主要是采用高温热解法［13］。该方法主要通过金属前体在配体和特定的溶剂中分解成单体而形成核心，晶粒成核后通过配体的吸附作用而阻滞其长大，并使其稳定存在。目前，通过有机相合成最成功的量子点是 CdSe 及核壳结构的 CdSe / ZnS 量子点，这种量子点具有良好的单分散性和较强的光稳定性，且不容易团聚。有机合成制备的量子点，荧光量子产率可以达到 30% ～ 50% ，但其不能与生物分子直接偶连，因此，要进行适当的表面功能化修饰，使其具有水分散性。但是水分散性的处理过程比较繁琐，同时会导致量子产率的大幅降低和稳定性的降低，这些仍旧是目前有待解决的问题。（ 2）水相合成法水相合成法就是在水溶液中直接进行量子点的合成。水相合成法的基本思路是使用水溶性修饰剂对体系进行分散，这不但解决了水分散性的问题，而且还可以对量子点的表面缺陷进行了修补，以此来提高了量子点的稳定性。水相合成的 CdS 量子点具有尺寸分布宽和发射光谱弱等致命

纳米CdS粉体制备技术的研究进展及展望

制备纳米材料的一种方法，ＩＢ一１ＩＶＡ
唐文华等以ＣｄＣ１２．和族半导体纳米粒子多用此法制备。乳液，・５ＯＨ
１固相法
１１机械粉碎法．
ＣＨＣＳＮＨ，为原料，用低温固相反应分为微乳液和乳状液。微乳液一般是由
乳状液体系是热力学不稳定体系，乳液件温和、体系稳定等优点。利用这种方
Ｊｎｉｕｊｅ等混合ＴＡＡ和氯化镉的水
中呈分散相的液滴体积较大。这种方法法可以制备出细小的ＣＳ晶，ｄ微并且能溶液，波辐射该溶液，应结束后，微反沉的特点是制得的粒子单分散性和界面性有效地防止纳米硫化物氧化。但通常的淀经离心、丙酮洗涤、真空干燥后制得好。
赋予这种功能材料既有别于体相材料又难以控制，很难达到工业生产的要求。不同于单个分子的特殊性质【。由于纳１２室温固相化学反应法２Ｊ．
பைடு நூலகம்
微波加热固相反应制备出了粒径较均匀的硫化镉粉体，平均粒径为８２ｍ，～１ｎ
它们的优点和缺点，指出了纳米硫化镉合成未来发展方向是合成技术综合化及修饰一改性一应用一体化。【关键词ｌ纳米硫化镉ｔ固相法ｔ液相法ｔ气相法
ＣＳ一一是一种典型的Ｉｄ —ＶＩ半族
此方法通过机械力将硫化镉粉末平均粒径为１～２ｎ５５ｍｔ。

硫化镉纳米粒子的合成及荧光猝灭法测定Cu 2+的初步研究

得金属离子易与淀粉分子发生络合作用］。本研究以淀粉为包裹试剂，以硫脲代替有毒的硫化钠为硫
源，实现了ＣＳ纳米粒子的绿色合成。ｄ
２实验部分
２１仪器与试剂．
Ｕ２０Ｖ１０型紫外一可见分光光度计、Ｆ５０型荧光分光光度计（日本岛津公司）７ — Ｒ一３１；９１磁力加热搅拌器（常州国华电器有限公司）Ｈ７０；一００透射电子显微镜（日本日立公司）Ｐ一５型酸度计（；ＨＳ２上海雷磁仪器厂）纳米溶胶的合成装置（；自装）。可溶性淀粉（．５，／）０１ｍｏＬＣ（Ｏ）（海金山亭新化工试剂厂）０１ｍｌＬ硫脲（００％ｍＶ；．ｌｄＮ上／；．ｏ／上海凌峰化学试剂有限公司）０１ｏＬ硫代乙酰胺（海化学试剂站中心化学厂）０１ｏＬ；．ｍｌ／上；．ｍｌ／Ｎ，９，Ｈ１ＮＯ南京化学试剂一厂）以上试剂均为分析纯，ａＳ・ＨＯ、Ｃ、ａＨ（，实验用水为实验室自制的二次去离子水。所有测试均在室温下进行。
积带来的高表面能，粒子表面原子极其活跃，使活性增大。因此，多数表面没有保护或钝化基团的纳大
米粒子极易发生团聚。。为此，内外研究人员花费了大量的努力寻找良好的包裹试剂以钝化纳米粒。］国

纳米硫化镉粉体制备技术的研究进展

3 气相法
气相法主要是气相沉积法、喷雾热分解法、磁电溅射法等 ,生成颗粒呈球状、分布均匀且不易团聚。气相聚集或气相沉积法是制备纳米颗粒的一种常用方法。该方法是在低压 He, A r等惰性气氛中加热蒸发原料 ,蒸发的原子与分子在惰性气体原子碰撞等作用下失去动能 ,进而聚集成一定尺寸的纳米晶粒 [ 19 ] 。喷雾热分解法也是常见的一种制取超细颗粒的方法。在水或乙醇溶液中 ,硫脲可以与许多金属盐类形成配合物 ,这些硫脲配合物热分解就得到金属硫化物。
Abstract: The cadm ium sulfide has a w idesp read app lication in the solar energy conversion, the non - linear op tics, the photoelectron chem ical cell and the photochem ical catalysis. The research of nano - sized CdS become an important question of nano - sized materials science and state of aggregation physics. According to the state of reactant, the p reparation methods was devided into solid method, liquid method and gas method, which can be further classified to solid - state chem ical reac2 tion method, m icroemulsion method, p recip itation method, hydrothermal method, p recursor method and gas - phase p recip ita2 tion method etc. . The p reparation methods of nano - structured CdS are also introduced and compared detailedly. Besides, suggestion was given about the development of nano - sized CdS. Key words: nanometer cadm ium sulfide; solid method; liquid method; gas method

硫化镉纳米粒子的制备及其荧光性质研究

说明增加硫脲的用量可以很好地修饰ＣＳ纳米粒子的表面．ｄ
关键词：化镉；米粒子；硫脲；致发光硫纳光
中图分类号：Ｏ６４文献标识码：Ａ
ＳｎｔｅｅｆＣａｍｉｍｕｆｄｎｐｒｉｌｓａｄｙｈｓｓｏｄｕＳｌｉｅＮａ０ａｔｃｅｎ
第３６卷第４期
２１００年１２月
延边大学学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｆＹａｂａｎｖｒｉｙ（ｔｒｌＳｉｎｅｏｒａｏｎｉｎＵｉｅｓｔＮａｕａｃｅｃ０
Ｐｏｏｕｎｓｅｃ（Ｉ）ｓｅｔｕｏａｌｅｈｂｔＷＯｐａｓａ０ｍｎ２ｍ，ｔｅｆｓｒｍｈｈｔｌｍｉｅｃｎｅＰｐｃｒｍｆｓｍｐｅＡｘｉｉｓｔｅｋｔ４９ｎａｄ５０ｎｈｉｔｉｆｏｔｅｒｓ
子，且在２５ｍ处有很强的吸收峰．ｄ而３ｎＣＳ的荧光光谱显示，品Ａ在４９ｍ和５０ｎ处有２个发射峰，样０ｎ２ｍ分别对应于激子和缺陷发射；品Ｂ在４９ｍ处有激子发射峰，没有缺陷发射峰，表明表面缺陷基本消失，样０ｎ而这
ｅｃｔｅｏｂｎｔｏｎａｎｈｅｏｓｆｏｈｕｆｃｆｃｓＰＬｐｅｔｕｍｆｓｐｅＢｉｐｌｙｓｔｎｌｘｉｏｎｒｃｍｉａｉｄｔｅｓｃｎｄｉｒｍｔｅｓｒａｅｄｅｅｔ．ｓｃｒｏａｍｌｄｓａｈｅｏｙｏｎａｔ４．Ｔｈｅａｅｃｈｅｏｎｅｋｏｆｓｍｐｌｃｆｒｓｄｓｐｐａａｃｕｒａｅｄｅｅｔ，ｉｅｐｅｋａ０９ｎｍｂｓｎｅｏｆｔｅｓｃｄｐａａｅＢｏｎｉｍｉａｅｒｎｅｏｆｓｆｃｆｃｓｎ— ｄｉａｉｈｔｔｕｒａｅｈｃｔｎｇｔａｈｅｓｆｃｓｏｆｔｅＣｄＳｎａｐａｔｃｅｓｗｅｌｍｏｄｆｅｄｄｎｇｍｏｒｈｉｅｎｔｅｒａｔｏｎｏｒｉｌｓｉｌｉｉｄｂｙａｉｅｔｏｕｒａｉｈｅｃｉｎ．Ｋｅｒｓ：ｃｄｉｍｕｌｉｙｗｏｄａｍｕｓｆｄｅ；ｎａｏｐｒｉｌｎａｔｃｅ；ｔｏｕｅｈｉｒａ；ｐｈｏｕｉｅｅｎｅｏｔｌｍｎｓｅｃ

针对硫化镉的制备方法的总结与展望

龙源期刊网针对硫化镉的制备方法的总结与展望作者：唐新峰刘可凡霍原非来源：《学习与科普》2019年第24期摘要：硫化镉是光催化反应领域里一种重要的半导体材料，其带隙较窄以至于能够在可见光范围响应，能够较大程度的利用太阳光，在光催化领域有着较大的发展潜力。

所以很有必要将硫化的制备镉方法进行总结。

本文便综述了机械研磨法、水热合成法、微乳液法、模板合成法、离子交换法、气相沉淀法、溶胶凝胶法、微波法等并对这些制备硫化镉的方法进行总结与展望。

关键词：硫化镉、机械研磨法、水热合成法、微乳液法、模板合成法、离子交换法、气相沉淀法、溶胶凝胶法、微波法、总结与展望如今能源和环境问题越发严峻，而光催化领域有着应对这两方面问题独特的优势。

光催化产氢等有效的利用太阳能有望缓解能源问题，光催化降解有机物等又对解决环境污染问题有着极大的帮助，因此光催化领域有着极大的发展潜力。

硫化镉对于光催化领域的发展有着极大的作用，但其有着在光反应过程中空穴与光生电子易再次复合，光腐蚀现象较为明显等缺点，需要对其进行改性研究，来达到传导光生电子，克服纯硫化镉的上述缺陷，所以对硫化镉制备进行探究是必不可少的。

基于这些背景，本文综述了机械研磨法、水热合成法、微乳液法、模板合成法、离子交换法气相沉淀法、溶胶凝胶法、微波法等并对这些制备硫化镉的方法，并对这些方法进行总结和展望。

1.机械研磨法机器研磨法是将镉源和硫源经由机械外力过程直接进行研磨，以使它们相互反应，得到纳米硫化镉。

这种方法操作简单，以 NaS 和 Cd（OH）2 为原料在二十五度下研磨，能够获得粒子半径平均为60nm的硫化镉。

但这种方法也容易产生结构缺陷[1]。

2.水热合成法水热法是在封闭反应釜里，压力大于100MPa，温度高于一百度的水溶液中，物质相互反应的合成方法。

这种方法有着成本较低、容易操作、便于控制反应程度等优势。

杨志伟[2]等在以氯化镉、氯化铵、硫脲和氨水为原料制备硫化隔膜的实验中，利用水热法能较为容易的控制硫化镉膜的厚度。

硫化镉纳米粒子的制备及其荧光性质研究

硫化镉纳米粒子的制备及其荧光性质研究张东日;柳海兰;韩顺玉;陈凡【期刊名称】《延边大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(036)004【摘要】采用溶胶-凝胶法,以硫脲作为修饰剂,制备了硫化镉(CdS)纳米粒子.X射线衍射谱表明,产物为立方闪锌矿晶型CdS纳米粒子,其晶粒平均大小为4.38nm.红外和紫外可见光光谱显示,产物表面吸附有硫脲分子,而且在235nm处有很强的吸收峰.CdS的荧光光谱显示,样品A在409nm和520nm处有2个发射峰,分别对应于激子和缺陷发射;样品B在409nm处有激子发射峰,而没有缺陷发射峰,这表明表面缺陷基本消失,说明增加硫脲的用量可以很好地修饰CdS纳米粒子的表面.【总页数】4页(P349-352)【作者】张东日;柳海兰;韩顺玉;陈凡【作者单位】延边大学工学院,化学工程与工艺系,吉林,延吉,133002;延边大学工学院,化学工程与工艺系,吉林,延吉,133002;延边大学工学院,化学工程与工艺系,吉林,延吉,133002;延边大学工学院,化学工程与工艺系,吉林,延吉,133002【正文语种】中文【中图分类】O64【相关文献】1.硫化镉纳米粒子的合成及荧光猝灭法测定Cu 2+的初步研究 [J], 刘迪;程伟青;严拯宇2.功能性硫化镉纳米粒子荧光增敏法测定诺氟沙星 [J], 曹凤歧;李丹;严拯宇3.硫化镉纳米粒子荧光淬灭测定柳氮磺吡啶 [J], 张犁黎;郑行望;屈颖娟;刘环宇4.基于聚集荧光增强体系的掺杂纳米粒子的可调控荧光发射与能量传递性质研究[J], 钱妍;杨国强;李沙瑜;王双青;于贵;刘云圻;孙晓波;徐新军;王潜;许慧君5.表面修饰的硫化镉纳米粒子与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱研究 [J], 黄风华;彭亦如因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

纳米硫化镉粉体制备技术的研究进展

ｐｏｏｌｃｒｎｃｅｃｌｃｌａｄｔｅｐｏｏｈｍｉａａａｙｉ，ｅｒｓａｃｆｎｎｈｔｅｅｔｏｈｍｉａｅｎｈｔｃｅｃｃｔｓｓＴｅｅｈｏａｏ—ｓｚｄＣｄｅｏｏｔｎｕｓｏｌｈｌｌｈｒｉＳｂｃｍｅａｉｅｎｍｐｒｔｅｔｎａｑｉ
了建议。关键词：纳米硫化镉；固相法；液相法；气相法中图分类号：Ｑ１５１Ｔ２，文献标识码：Ａ文章编号：０１６—４９（０７００１００９０２０）２— ０２— ３
Ｐｒｇｅｓｏｅｒｔｏｆｎａｏｒｓｎｐｒｐａａｉｎｏｎｏ— ｔｕｃｕｒｄａ－ｓｒｔｅｃｄｍｉｕｍｕｆｄｅｐｏｓｌｉｗｄｅｒ
维ＯＲＧＡＮＩＣＣＨＥＭＩＣＡＬＮＤＵＳＳＩＴＲＹ
第３９卷第２期
２００７午２月
纳米硫化镉粉体制备技术的研究进展
张伟王，翔李红剑许英梅，，
ＺａｇＷｅ，ｎｉｇ，ｉｏｇｉＸｉｇｉｈｎｉＷａｇＸａＬｎｊｎ，ｕＹｎｍｅｎＨａ
（。ｏｅｅｆ１ＣｌｇｌｏＳｉｃ，ａｉａｉａｉｓＵｉｒｔ，ｉｏｉａｉｎ１６０，ｈｎ；ｃｎｅＤｌｎＮｔｎｌｉｎｖｓｙＬｎｇＤｌ１６０Ｃｉａｅａｏｔｅｅｉａｎａ２ＤｌｎＩｓｔｔｏｈｍｃｌｈｓｓＣｉｓＡａｅｙｏＳｉｅ）．ａｉｔｕａｎｉｅｆＣｅｉｙｉ，ｈｅｅｃｄｍｃｎｓａＰｃｎｆｅｃ

水热法制备硫化镉(CdS)纳米颗粒和纳米棒

水热法制备硫化镉(CdS)纳米颗粒和纳米棒
姚望;陈光华;邢光建;宋雪梅;闫红
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2004(035)0z1
【摘要】通过水热法成功制备出了硫化镉(CdS)纳米颗粒和纳米棒.由X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)进行样品的表征,结果表明反应时间和反应温度对样品的形貌与晶型有显著影响.
【总页数】3页(P2725-2727)
【作者】姚望;陈光华;邢光建;宋雪梅;闫红
【作者单位】北京工业大学,新型功能材料教育部重点实验室,北京,100022;北京工业大学,新型功能材料教育部重点实验室,北京,100022;北京工业大学,新型功能材料教育部重点实验室,北京,100022;北京工业大学,新型功能材料教育部重点实验室,北京,100022;北京工业大学,新型功能材料教育部重点实验室,北京,100022
【正文语种】中文
【中图分类】TB383
【相关文献】
1.微乳液体系中介孔硫化镉纳米颗粒的制备 [J], 陈均;张志成;张千峰
2.CdSe纳米颗粒敏化的TiO2纳米棒阵列的制备及其光电和光催化性能 [J], 谭帼英;黄盼;弓程;孙岚;林昌健
3.还原石墨烯/硫化镉纳米棒复合材料制备及其光催化性能 [J], 贡昀;董延茂;朱广爱;顾明玉;赵羿博
4.水热法制备硫化镉-氧化石墨烯复合物及其电化学性能研究 [J], 王敏;邵鑫;刘凤珍
5.CdS纳米棒的水热法制备及形成机理研究 [J], 武晓娟;魏智强;杨晓红;张歌;冯旺军;杨华
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7硫化镉纳米粒子的制备及其荧光性质研究_张东日

第36卷第4期2010年12月延边大学学报(自然科学版)Jour nal of Y anbian U nive rsity (N atural Science )V ol .36N o .4Dec .2010收稿日期:20101127 基金项目:延边大学博士启动基金资助项目(012800-910600017)作者简介:张东日(1959—),男,博士,副教授,研究方向为纳米材料及光催化研究.文章编号:1004-4353(2010)04-0349-04硫化镉纳米粒子的制备及其荧光性质研究张东日,　柳海兰,　韩顺玉,　陈凡(延边大学工学院化学工程与工艺系,吉林延吉133002)摘要:采用溶胶凝胶法,以硫脲作为修饰剂,制备了硫化镉(CdS )纳米粒子.X 射线衍射谱表明,产物为立方闪锌矿晶型CdS 纳米粒子,其晶粒平均大小为4.38nm .红外和紫外可见光光谱显示,产物表面吸附有硫脲分子,而且在235nm 处有很强的吸收峰.CdS 的荧光光谱显示,样品A 在409nm 和520nm 处有2个发射峰,分别对应于激子和缺陷发射;样品B 在409nm 处有激子发射峰,而没有缺陷发射峰,这表明表面缺陷基本消失,说明增加硫脲的用量可以很好地修饰CdS 纳米粒子的表面.关键词:硫化镉;纳米粒子;硫脲;光致发光中图分类号:O 64 文献标识码:ASyntheses of Cadmium Sulfide Nanoparticles andits Photoluminescence PropertyZH ANG Dong -ri ,　LIU H ai -lan ,　H AN Shun -yu ,　CH EN Fan(Department of Chemica l Engineering and Technology ,College of Engineering ,Y anbian Uni versity ,Y an ji 133002,China )A bstract :Cadmium sulfide (CdS )nanoparticles we re synthesized using so -gel method .T hiourea wa s used fo r the mo dificatio n of the surface o f the CdS nanopar ticles .XRD pattern sho ws tha t the CdS nanopar ticles a re co nsist o f zinc blende w ith ave rage cry stal size of 4.38nm .I R spectrum sho w s the presence of thiour ea mo le -cules on the surface of the CdS nanoparticles and UV -visible spectr um displays the st rong peak at 235nm .Photo luminescence (P L )spectrum of sample A ex hibits two peaks at 409nm and 520nm ,the first is f rom the e xcito n recombina tion and the seco nd is fr om the surface defects .P L spectrum o f sampleB display s the only one peak at 409nm .T he absence o f the second peak of sample B co nfirms disappea rance of surface defects ,in -dicating tha t the surfaces of the CdS nano pa rticle s is w ell modified by adding more thiourea in the reactio n .Key words :cadmium sulfide ;nano pa rticle ;thiourea ;pho toluminescence 随着现代微电子技术的飞速发展,各种光电子器件对材料提出了更高的要求,微电子技术也由现有的微米级向纳米级方向发展.由于半导体纳米颗粒具有既不同于本体材料,又不同于单个分子的独特的电学、光物理学和光化学等性质而成为近年来的研究热点之一.硫化镉(CdS )作为一种重要的半导体材料,广泛应用于光催化、太阳能电池、光电子等领域[1-3].近年来,CdS 纳米粒子的制备及其性能研究引起了国内外学者的广泛兴趣[4-8].文献[5-7]研究表明:利用有机物对CdS 纳米粒子表面进行修饰,可控制纳米粒子的粒径和粒径分布,而且表面修饰剂能增加纳米粒子的稳延边大学学报(自然科学版)第36卷　定性和可分散性.由于硫脲易于和Cd2+进行配位,将其用于CdS纳米粒子的表面修饰,可期待有效地控制CdS纳米粒子的粒径和粒径分布,进而制备具有良好光学效应的材料.本文采用溶胶凝胶法,以硫脲作为修饰剂,制备了CdS纳米粒子,并对其荧光性质作了研究.1　实验部分1.1　实验试剂及样品制备实验试剂有:硫化钠(Na2S·9H2O),无水乙醇(CH3CH2OH)(天津光复精细化工研究所),硫脲(SC(NH2)2)(中国永胜试剂厂),氯化镉(CdCl2)(上海关东化学株式会社),盐酸(H Cl) (沈阳市试剂五厂).实验中所有试剂均为分析纯.硫化镉纳米粒子的合成步骤如下:1)取10mm ol氯化镉溶于250m L去离子水中,再加入6m mol硫脲做表面修饰剂,磁力搅拌1h,测得pH=5,用盐酸调节至pH=3,继续搅拌1h,冰水浴30min.2)另取12m mol硫化钠制成150m L溶液,冰水浴30min.3)将硫化钠溶液缓慢倒入剧烈搅拌的上述氯化镉溶液中,继续搅拌30min,此时溶液由透明逐渐变成黄绿色,并产生黄绿色絮状沉淀.4)放在阴暗处陈化1d,瓶底有黄色沉淀产生,上层溶液也为黄色.5)将沉淀物过滤,并用去离子水洗涤,干燥箱内60℃干燥1d,研磨得到橙黄色粉末.1.2　样品表征仪器表征仪器有:日本理学(Rigaku)D/M AX-3C 型X射线衍射仪(Cu/Kα,λ=0.154059nm),日立(Hitachi)U-3010型紫外可见分光光度计,岛津(Shimadzu)FT-IRPrestig e-21型傅立叶变换红外光谱仪,岛津(Shim adzu)RF-5301型荧光分光光度计.2　实验结果与讨论2.1　X射线衍射(XRD)分析为确定物质的成分与结构,对所制备的样品进行了X射线衍射(XRD)测试.XRD光谱(图1)显示,在2θ角值为26.5°,44.4°,52°,70.7°处有明显的衍射峰,并且与立方闪锌矿晶型的CdS标准谱(JCPDS89-0440)一致,分别对应于CdS的(111), (220),(311),(331)晶面.这4个峰都出现了明显的宽化现象,这是由于晶粒较小而造成的.从图1中还可以看到,样品几乎没有无定型成分.根据文献[9]报道,本文所制备的CdS的晶型很可能为立方闪锌矿晶型与六方纤锌矿晶型的混合型.在图1中只看到立方闪锌矿晶型的衍射峰,这可能是由于CdS纳米粒子的立方闪锌矿晶型明显多于六方纤锌矿晶型,从而使六方纤锌矿晶型的衍射峰被淹没在立方闪锌矿晶型的衍射峰当中.图1中的(111)峰具有明显的不对称,就说明其可能包含六方纤锌矿晶型的衍射峰.由图1中(111)晶面对应的衍射峰的半高宽度,再根据Scherrer 公式(D=0.9λ/(B co sθ))可算出晶粒的平均大小为4.38nm.其中λ为X射线波长,θ为布拉格角,B为测量峰的半高宽,D表示晶粒的平均大小.图1　C dS纳米粒子的X射线衍射(XRD)谱图2.2　红外光谱(FT-IR)分析为了研究硫脲分子对CdS纳米粒子的修饰作用,对样品进行了红外光谱测试.由图2可见,在3411cm-1处出现了很宽又很强的吸收峰,它来自于因修饰而吸附在CdS表面的硫脲分子的N—H伸缩振动;在1620cm-1处有窄而中等强度的峰,它来自于CdS表面硫脲分子的H—N—H350　第4期张东日,等:硫化镉纳米粒子的制备及其荧光性质研究弯曲振动;在618cm -1处出现了1个振动峰,它来自于CS 的双键特征振动,与未配位CS的730cm -1相比,该峰明显地向低波数移动,这是由于形成Cd —S 配位键而导致的[10].图2　C dS 纳米粒子的红外光谱图2.3　紫外可见吸收光谱(UV -Vis )分析图3为CdS 纳米粒子的紫外可见吸收光谱.由图3可见,在235nm (5.27eV )处有很强的吸收尖峰,其对应的能量远大于CdS 晶体的带隙(2.5eV ),这是由量子限制效应所致[11].尖峰表明量子限制效应很强,而且纳米粒子尺寸分布非常窄[12].制备产物的晶粒大小与合成时的pH 值有关,pH 值越小,所合成的晶粒越小,吸收边也越蓝移.根据文献[13],当pH =5时,吸收边位于350nm 左右.本实验是在pH =3的条件下进行的,结果CdS 的吸收边位于340nm 左右,与CdS 体材料的吸收边(512nm )相比,发生了明显的蓝移.发生蓝移较大的原因是:①与纳米粒子的量子限制效应有关.紫外吸收边的位置与粒子能带间隙以及粒子尺寸密切相关,较小的粒子具有较大的能带间隙,而其吸收边出现在较短的波长处.②与粒子的晶型有关.立方闪锌矿晶型的粒子处于亚稳定状态,能级间隙较宽,因而导致蓝移.2.4　光致发光(photoluminescence ,PL )光谱分析图4为利用不同硫脲浓度合成的CdS 纳米粒子的荧光光谱图.在本次测试中,荧光光谱的激发波长为360nm .从图4中可见,荧光谱A (硫脲浓度为6mmo l )在409nm 和520nm 处有2个荧光峰,分别对应于激子和缺陷发射[12],其中第1个峰比较尖锐而且高,说明晶粒的有序程度比较好;第2个峰很宽,说明粒子中存在表面缺陷.为了更好地研究硫脲的修饰作用,在不改变其他条件下,把硫脲的用量加大到60m mol ,其结果见图4中的荧光谱B .荧光谱B 在409nm 处有与荧光谱A 完全吻合的荧光峰,这表明得到了与A 样品一样的晶体结构,但在荧光谱B 中没有发现第2个明显的峰,这表明表面缺陷基本消失,说明增加硫脲的用量可以很好地修饰CdS 纳米粒子的表面.图3　C dS 纳米粒子的紫外可见光谱图图4　C dS 纳米粒子的荧光(PL )光谱图(A 硫脲6mmo l ,B 硫脲60mmol )3　结论本实验中所合成的样品为立方闪锌矿晶型CdS 纳米粒子(含少量六方纤锌矿晶型),其晶粒平均大小为4.38nm .CdS 纳米粒子表面吸附有硫脲分子,而且在235nm 处有很强的紫外吸收峰,其吸收边位于340nm 左右,与体材料相比发351延边大学学报(自然科学版)第36卷　生了明显的蓝移.当硫脲的用量为6mm ol时(样品A),在409nm和520nm处有2个荧光发射峰,分别对应于激子和缺陷发射,其中第1个峰比较尖锐而且高,说明晶粒的有序程度比较好;第2个峰很宽,说明粒子中存在表面缺陷.当硫脲的用量为60m mol时,样品B在409nm处有与样品A完全吻合的荧光发射峰,这表明得到与样品A 一样的晶体结构.但在样品B上,没有发现第2个明显的峰,这表明表面缺陷基本消失,说明增加硫脲的用量可以很好地修饰CdS纳米粒子的表面.参考文献:[1]　Wang Shiming,Liu Ping,W ang X ux u,e t al.Ho mog eneously Dist ributed CdS N anoparticles inN afion M embrane s:P repa ratio n,Cha racteriza-tion,and Pho tocataly tic Pr opertie s[J].L ang muir,2005,21(25):11969-11973.[2]　Feldman S D,Collins R T,K ay danov V,e t al.Effects of Cu in CdS/CdT e So lar Cells Studied withPatter ned Doping and Spa tially Resolved L umines-cence[J].A ppl Phy s Lett,2004,85:1529-1531. [3]　Wang Cheng,Yan Ery un,Li Guangming,e t al.T unable Pho to luminescence of Po ly(pheny lenev i-nylene)N ano fibers by Doping of SemiconductorQuantum Do ts and Po ly mer[J].Sy nth M et,2010,160:1382-1386.[4]　M ichelle L M eja,Ky riaco s A g apiou,Y ang Xiao p-ing,et al.Seeded G r ow th of CdS N anopar ticleswithin a Conducting M e tallopoly mer M a trix[J].JA m Chem Soc,2009,131(51):18196-18197.[5]　Ranjani Visw anatha,Heinz A menitsch,Sanjita raniSantra,e t a l.G ro w th M echanism o f Cadmium Sul-fide Na noc rystals[J].J P hy s Chem Lett,2010,1(1):304-308.[6]　Chen M inghai,Kim Y ongN am,L i Cuncheng,et al.Contro lled Sy nthesis o f H yperbranched CadmiumSulfide M icro/N anocry stals[J].Cry stal G row th&Desig n,2008,8(2):629-634.[7]　彭泽平,邓瑞平,李哲峰,等.硫化镉纳米粒子的合成及发光性能[J].高等学校化学学报,2008,29(10):1917-1920.[8]　陈均,张志成,张千峰.微乳液体系中介孔硫化镉纳米颗粒的制备[J].安徽工业大学学报,2010,27(1):30-33.[9]　Walter Vo gel,Jo achim U rban.Sphale rite-W ur tziteIntermediates in Na noc rystalline CdS[J].Lang-muir,1997,13:827-832.[10]　张宇,张俊祥,付德刚,等.用硫脲分子表面修饰的CdS纳米粒子的合成和表征[J].无机化学学报,1999,15(5):595-600.[11]　Zhang Jin Z.Interfacial Charg e Ca rrie r Dynamicso f Co llo idal Semiconductor N ano pa rticles[J].JPhys Chem B,2000,104:7239-7253.[12]　So mobrata A chary a,Israel Patla,Jo seph K ost,etal.Sw itchable Assembly of Ultra N ar row CdSNanow ir es and N ano ro ds[J].J Am Chem Soc,2006,128:9294-9295.[13]　钭建宁,郭睿倩,彭波,等.CdS和CdSe新型纳米结构的高效溶剂热合成[J].无机化学学报,2006,22:1766-1770.352。

硫化镉—碳纳米复合材料的制备及其光催化性能研究

硫化镉-碳纳米复合材料的制备及其光催化性能研究Synthesis and photocatalytic performance of CdS-carbon nanocomposite学科专业：材料学研究生：蔡强指导教师：李亚利教授沈铸睿副教授天津大学材料科学与工程学院二零一七年五月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。

特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。

同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。

（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要光催化可有效利用太阳光降解污染物或产生洁净能源，被认为是可能同时解决能源和环境危机的一项具有优良前景的技术，受到广泛关注。

CdS光催化剂由于具有较窄的禁带宽度（2.4 eV），在可见光区域有较宽的吸收范围，因而被认为是一种有良好应用前景的可见光响应光催化剂。

然而，目前硫化镉自身还存在着一些缺陷，严重限制了其实际应用，主要包括：光生电子-空穴的复合率高、颗粒易团聚、易发生光腐蚀等。

因此，针对上述问题，本文主要研究内容如下：（1）通过水热法制备了具有优异结晶性和多边形形貌的CdS光催化剂，其尺寸约为50 nm。

在可见光照射下，该CdS光催化剂（200 °C反应10 h所制样品）可以有效光催化降解罗丹明B（Rh B）染料，在40分钟时的降解效率为86.9 %，表观反应速率常数为0.058 min-1。

纳米硫化镉复合材料研究进展PPT课件

传感器材料
总结词
纳米硫化镉复合材料具有优异的传感性能，能够用于气料对气体和生物分子具有高灵敏度和选择性，因此被广泛应用于气体传感器和生物传感器。这种材料能够检测到低浓度的气体和生物分子，为环境监测、医
疗诊断等领域提供了重要的技术支持。
药物载体
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参考文献
参考文献
物理法
利用物理过程制备纳米硫化镉复合材料的方法，如机械研磨、真空蒸发等。
化学法
通过化学反应制备纳米硫化镉复合材料的方法，如沉淀法、溶胶凝胶法等。
THANKS
感谢观看
光电转换材料
总结词
纳米硫化镉复合材料在光电转换领域具有优异的光电性能和稳定性，被广泛应用于太阳能电池、光电探测器等光电器件。
详细描述
纳米硫化镉复合材料能够有效地吸收太阳光，并将其转换为电能，因此被用作太阳能电池的主要材料之一。此外，这种材料还具有较高的光电响应速度和稳定性，使得光电探测器等光电器件的性能得到显著提升。
挑战
制备工艺的挑战
纳米硫化镉复合材料的制备需要精确控制化学成分和反应条件，以确保获得高质量的产品。然而，现有的制备方法可能存在效率低下、成本高昂或对环境造成负面影响等问题。
性能调控的挑战
纳米硫化镉复合材料的性能受到多种因素的影响，如颗粒尺寸、形貌、结晶度以及与其他材料的相互作用等。如何精确调控这些因素以获得所需的性能是一个巨大的挑战。
磁学性能
总结词
纳米硫化镉复合材料具有一定的磁学性能，可应用于磁记录、磁传感器和磁性导向等领域。
详细描述
纳米硫化镉复合材料具有一定的磁滞回线、磁导率和磁化强度等磁学性能。通过改变材料的组分和微观结构，可以进一步调控其磁学性能，为磁性器件的设计和制备提供新的

镉硫纳米晶的制备及光学性质研究

镉硫纳米晶的制备及光学性质研究镉硫纳米晶（CdS NPs）是一种非常有潜力的半导体纳米结构材料，具有广泛的应用前景，如光电子学、荧光探针、生物医学成像和太阳能电池等领域。

本文将重点讨论CdS NPs的制备方法以及其光学性质的研究。

一、制备方法对于CdS NPs的制备，有多种不同的方法可供选择。

下面列出了其中几种常见的方法。

1. 溶液法溶液法是一种简单且实用的制备CdS NPs的方法，它通常将硫代乙酰化合物和硫酸镉溶解在水相混合物中，然后在氮气下加热600摄氏度以下的温度进行水热反应。

反应产物是小粒径的CdS NPs，通常可以通过离心沉淀和洗涤等步骤进行纯化并获得。

2. 微波法微波法是一种比较新的CdS NPs制备方法，它通过微波加热来实现高效的反应，同时还可以产生一定的局部热效应。

由于微波反应的速度快，因此可以在较短的时间内制备出高质量的CdS NPs。

此方法可以通过改变反应条件来控制CdS NPs的大小和形状。

3. 氧化还原法氧化还原法是一种将Cd和S预先制备成溶液后，加入还原剂（如NaBH4）进行还原来制备CdS NPs的方法。

由于该方法可以精确控制CdS NPs的大小和形状，因此通常被用于制备载体作为触媒或催化剂的CdS NPs。

二、光学性质研究CdS NPs具有不同的光学性质，可以作为荧光探针、生物分子探测器和生物医学成像材料。

下面分别介绍这些应用和其相关的研究。

1. 荧光探针CdS NPs以其椭圆形的吸收光谱，依赖于粒径和表面性质，可以作为肿瘤诊断、药物传递和小分子萃取等方面的荧光探针。

CdS NPs荧光的本质机理是光致电子跃迁，其发射光谱通常可以展现出荧光发射中心移位效应。

因此，CdS NPs可以在药物递送和生物影像等领域发挥越来越重要的作用。

2. 生物分子探测器CdS NPs与基因和蛋白质互作堆积的能力使其成为生物分子探测器的合适候选材料。

CdS NPs可以与DNA和蛋白质特异性结合，从而可以用于分析和检测生物分子的存在。

水分散性硫化镉纳米粒子的制备、表征及荧光性质的研究与应用(可编辑)

水分散性硫化镉纳米粒子的制备、表征及荧光性质的研究与应用（可编辑）分类号______________________________ 密级______________________________ UDC______________________________ 编号______________________________ 硕士学位论文水分散性硫化镉纳米粒子的制备、表征及荧光性质的研究与应用学位申请人: 杨海舰学科专业 : 应用化学指导教师 : 钟昀副教授答辩日期: 2013华东交通大学届硕士学位论文及及水荧荧分散光光性性性硫质质的的化镉研研究究纳米与与粒应应子用用的制备、表征及荧光性质的研究与应用基础科学学院杨海舰独创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果,也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅。

学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。

保密的论文在解密后遵守此规定,本论文保密期 X年。

本人签名____________导师签名__________日期___________ 摘要水分散性硫化镉纳米粒子的制备、表征及荧光性质的研究与应用摘要硫化镉纳米材料属于 IIB-VIA族化合物,能带隙 2.42eV,是一种重要的纳米半导体材料。

具有高量子产率、水分散性的量子点在众多领域展示出重要的应用价值,如生物成像、水相离子检测及生物荧光标记等等。

硫化镉纳米晶与聚合物组装技术的研究进展

硫化镉纳米晶与聚合物组装技术的研究进展摘要：纳米技术是近年来备受关注的新型科技，半导体纳米晶/聚合物复合材料因为其不仅继承了各自的特性，而且加工更容易实现，加工成本较低及其广泛的应用而成为当今研究的热点之一。

关键词：纳米晶；组装技术；硫化镉；聚合物一、组装技术在杂化材料制备中的应用生物体通过组装形成千变万化的复杂生物结构，化学家受此启发，将其应用到合成上，通过对单个原子或分子的可控操作实现对纳米级特种用途材料的设计和制备，构筑分子纳米结构，形成特定结构的相态，使其具有特定功能，有望在生命科学、材料科学和分子电子学领域得到广泛应用。

组装技术是一门正在发展中的技术，新的组装方法、组装材料不断出现，目前主要应用在自组装膜、超分子材料、分子电子学以及纳米尺度表面改性等几个方面。

二、硫化镉纳米晶与聚合物组装的方法1.同步合成法。

CdS纳米品与有机聚合物的组装可以直接通过在聚合单体中加入制备CdS粒子的原料，在引发单体聚合的同时，同步合成CdS纳米粒子，利用生成的聚合物的位阻效应，阻止CdS粒子的晶粒生长及生成的纳米晶之间的团聚的发生，直接得到CdS纳米晶与聚合物的杂化材料。

比如有将CdC12，硫代乙酰胺及丙烯酰胺(AM)单体的水溶液混合在一起，采用紫外辐照法聚合，实验发现，得到的复合材料的紫外吸收曲线的最大值在480nm。

然而这种方法难以控制纳米粒子的直径，且由于粒子与聚合物之间没有共价键生成，属于不稳定的体系。

纪欣等采用配位化学合成原理，分离制备出颗粒尺寸小于10nm的单分散性的Q态CdS纳米晶。

采用溶液共混法将Q-CdS与聚合物按一定的质量比复合成膜。

按此方法成功地得到Q-CdS与聚乙烯吡咯烷酮、Q-CdS与聚乙烯醇和Q-CdS与甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物的纳米复合膜，以及一系列不同Q-CdS含量的甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物纳米复合膜。

2.表面改性法。

对纳米粒子进行表面改性将可以改变其表面的化学性质，改性剂包覆在纳米晶的表面，限制表面原子的扩散，抑制纳米晶晶粒的进一步长大，钝化表面原子的活性，阻止粒子间的相互吸引与团聚。

硫化镉光催化制备

硫化镉光催化制备硫化镉是一种重要的半导体材料，其在光催化领域具有广泛的应用。

利用硫化镉进行光催化制备，可以实现高效、环境友好的合成方法。

本文将介绍硫化镉光催化制备的原理、应用及研究进展。

一、硫化镉光催化制备的原理硫化镉是一种具有良好光催化性能的半导体材料，其能够吸收可见光并转化为电子和空穴对。

当硫化镉暴露在光照下时，光子能量激发了硫化镉中的电子，使其跃迁到导带中，形成电子空穴对。

这些电子和空穴对可以参与各种化学反应，从而实现光催化合成。

硫化镉光催化制备的过程可以简单描述为以下几个步骤：1. 合成硫化镉纳米颗粒：通过化学方法合成硫化镉纳米颗粒，控制其形貌和尺寸，提高催化活性。

2. 光照条件：将硫化镉纳米颗粒暴露在可见光照射下，使其吸收光子能量。

3. 光生载流子的产生：光子能量激发硫化镉中的电子，使其跃迁到导带中，形成电子空穴对。

4. 光催化反应：电子和空穴对参与化学反应，促进底物的转化。

硫化镉光催化制备在有机合成中具有重要的应用价值。

通过光催化合成方法，可以实现无需高温、高压条件下的合成反应，减少能耗和环境污染。

以下是一些常见的应用领域：1. 有机物的合成：硫化镉光催化可以用于有机物的合成，例如合成有机染料、有机催化剂等。

光催化反应可以实现高效的合成路线，提高反应产率和选择性。

2. 环境污染治理：硫化镉光催化可以用于处理水中的有机污染物和废气中的有害气体。

通过光催化反应，可以将有机污染物和有害气体转化为无害物质，达到环境净化的目的。

3. 能源转换：硫化镉光催化可以用于光电转换和光催化水分解等能源转换领域。

通过光催化反应，将可见光转化为电能或化学能，实现能源的高效利用。

三、硫化镉光催化制备的研究进展近年来，硫化镉光催化制备的研究取得了一系列重要进展。

以下是一些典型的研究成果：1. 材料改性：研究人员通过改变硫化镉的形貌和结构，提高其光催化性能。

例如，利用纳米结构、异质结构等方法，增强硫化镉的光吸收能力和载流子分离效率。

硫化镉纳米粒子的水相制备及光催化降解罗丹明B

硫化镉纳米粒子的水相制备及光催化降解罗丹明B黄正喜;杜锴;胡振龙【期刊名称】《中南民族大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(031)001【摘要】CdS nanoparticles were successfully prepared by a precipitation method in aqueous phase,cadmium chloride and thiosemicarbazide were used as cadmium and sulfur sources respectively.The CdS nanoparticles were characterized by X-ray diffraction（XRD）,X-ray photoelectron spectroscopy（XPS）,scanning electron microscope（SEM）,transmission electron microscope（TEM） and UV-Vis spectrum.The photocatalytic degradation of Rhodamine B（RhB） under visible light was used as probe reactions to evaluate the photocatalytic activities of the prepared nanopartiles.The results indicated that the preparation method is simple,and the products have high photocatalytic activity.%以氯化镉为镉源,硫代氨基脲为硫源,在水相中通过沉淀法制备出硫化镉纳米颗粒,并对其进行表征.以光催化降解罗丹明B作为探针反应,评价其光催化降解活性.结果表明：该制备方法简单易行,所得纳米粒子具有良好的光催化活性.【总页数】4页(P12-15)【作者】黄正喜;杜锴;胡振龙【作者单位】中南民族大学化学与材料科学学院,武汉430074;中南民族大学化学与材料科学学院,武汉430074;中南民族大学化学与材料科学学院,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】O643.361【相关文献】1.掺杂过渡金属离子的TiO2复合纳米粒子光催化剂--罗丹明B的光催化降解 [J], 王艳芹;张莉;程虎民;马季铭2.分子筛负载硫化镉光催化降解罗丹明B的研究 [J], 王学文;周力3.光谱法研究敏化的TiO2纳米粒子光催化降解罗丹明B的途径 [J], 刘海龙;周艳;黄鹤勇;冯玉英;王兴和4.硫化镉纳米材料对罗丹明B溶液的光催化降解性能 [J], 段莉梅;崔海洋;赵伟强5.具有双亲特性的水相哑铃型SiO2纳米粒子的制备 [J], 贾新利;罗健辉;王平美;何玫莹;王乙涵;肖沛文;江波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。