ZnS:Mn-维纳米超晶格材料制备及其光学性能的研究
ZnS:Mn-维纳米超晶格材料制备及其光学性能的研究

ZnS:Mn-维纳米超晶格材料制备及其光学性能的研究ZnS是一种重要的宽禁带直接带隙II-VI族半导体材料,具有优良光电性能,因此在紫外激光器,光电探测器和太阳能电池等领域有着非常广泛的应用。
本文采用热蒸发的方法对ZnS一维纳米材料的制备条件进行探索,并成功制备出了ZnS:Mn的一维纳米超晶格结构的材料,并对其进行形貌、结构表征和光学性能的分析。
具体内容如下:1.采用一种简单的热蒸发方法合成了ZnS一维和层状的纳米结构。
我们发现了衬底的温度和金催化对ZnS纳米结构的形貌起着非常重要的作用。
在镀金的Si衬底上制备得到了一维结构的ZnS纳米线和纳米带;而在没有镀金的衬底上制备得到了层状结构的ZnS纳米材料。
通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察到ZnS纳米结构的形貌随制备条件的不同而发生了改变。
常温光致发光的测量结果显示了在325nm的激发波长下,样品分别在345nm,395nm和460nm处有三个发光峰。
2.通过热蒸发的方法成功制备出了ZnS 微米锯和微米塔,其合成机制分别为气相-液相-固相生长机制和气相-固相生长机制。
我们观察到金催化剂对ZnS微米结构的形貌起到了决定性的作用。
锯齿状结构的ZnS微米结构是在镀金的蓝宝石衬底上合成得到的,而塔状结构的ZnS微米结构则是在没有镀金的蓝宝石衬底上合成得到的。
微米结构的改变是通过扫描电子显微镜表征的。
微米结构的结构特征是通过X射线衍射和高分辨透射电镜表征的。
激发波长为325nm的常温光致发光谱表明了样品分别位于~400nm,~480nm,~520nm和~580nm处存在四个发光峰。
3.我们第一次报道了采用简单的热蒸发的方法在镀金的Si衬底上制备出了(3C-ZnS)n/(2H-ZnS)m超晶格结构的ZnS:Mn纳米带。
高分辨透射电镜呈现了它是一种自主装的ZnS纤锌矿结构和闪锌矿结构的原子层沿着垂直于ZnS纳米带生长方向交替生长的超晶格结构。
这种ZnS:Mn纳米带的宽度均为100-800nm,长度从几十到几百微米不等,其中的六角纤锌矿结构的原子层是沿着[100]轴线方向和[001]垂直方向生长,而闪锌矿结构的原子层则是沿着<111>方向生长。
《基于CsPbBr3纳米晶体超晶格双光子非线性光学特性的研究》范文

《基于CsPbBr3纳米晶体超晶格双光子非线性光学特性的研究》篇一一、引言随着纳米科技和光子学的发展,非线性光学材料在光通信、光电子器件、光子计算机等领域的应用日益广泛。
其中,基于卤化铅钙钛矿的纳米晶体因其独特的光学性质和电子结构,已成为当前研究的热点。
本文以CsPbBr3纳米晶体超晶格为研究对象,对其双光子非线性光学特性进行深入研究。
二、CsPbBr3纳米晶体及其超晶格结构CsPbBr3是一种典型的卤化铅钙钛矿材料,具有优异的发光性能和光电转换效率。
其纳米晶体具有尺寸小、比表面积大、光学性质可调等优点。
当CsPbBr3纳米晶体形成超晶格结构时,其光学性质将发生显著变化,表现出更强的非线性光学效应。
三、双光子非线性光学特性的研究方法本部分将详细介绍实验设计及双光子非线性光学特性的研究方法。
主要包括:样品制备、光谱测量、非线性光学系数的测定等步骤。
具体实验步骤和方法可结合实验实际进行详细阐述。
四、实验结果与讨论1. 光谱特性分析:通过对CsPbBr3纳米晶体超晶格的光谱特性进行分析,我们发现其具有较高的光吸收和光发射能力,以及良好的光稳定性。
2. 双光子吸收特性:通过测量双光子吸收光谱,发现CsPbBr3纳米晶体超晶格具有较高的双光子吸收系数和较低的激发能量阈值。
这表明其具有潜在的高效双光子应用潜力。
3. 非线性光学系数测定:通过Z扫描技术等非线性光学测量方法,测定CsPbBr3纳米晶体超晶格的非线性光学系数,如二阶非线性极化率等。
结果表明,其具有较高的非线性光学响应能力。
4. 影响因素分析:对影响双光子非线性光学特性的因素进行探讨,如纳米晶体的尺寸、形状、表面修饰等。
通过对比不同条件下的实验结果,揭示这些因素对双光子非线性光学特性的影响规律。
五、结果分析根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. CsPbBr3纳米晶体超晶格具有优异的光谱特性和双光子吸收特性,为非线性光学应用提供了良好的基础。
2. 通过优化纳米晶体的尺寸、形状和表面修饰等参数,可以进一步提高其双光子非线性光学性能。
《硫化锌(ZnS)量子点的制备及特性研究》范文

《硫化锌(ZnS)量子点的制备及特性研究》篇一一、引言随着纳米科技的快速发展,硫化锌(ZnS)量子点因其独特的光学和电学性质在光电器件、生物标记和光催化等领域具有广泛的应用前景。
ZnS量子点的制备技术及特性研究成为当前研究的热点。
本文将重点探讨硫化锌(ZnS)量子点的制备方法,并对其特性进行深入研究。
二、硫化锌(ZnS)量子点的制备1. 制备方法硫化锌(ZnS)量子点的制备方法主要包括物理法和化学法。
物理法主要包括真空蒸发、溅射等,而化学法则以溶液法为主,如化学气相沉积法、溶胶-凝胶法等。
本文将主要介绍溶液法中的化学气相沉积法制备硫化锌(ZnS)量子点。
2. 制备过程(1)原料准备:准备锌源(如醋酸锌)和硫源(如硫脲),以及适当的溶剂(如乙醇)。
(2)化学反应:在一定的温度和压力下,将锌源和硫源在溶剂中进行化学反应,生成硫化锌前驱体。
(3)成核与生长:通过控制反应条件,使前驱体成核并生长为硫化锌量子点。
(4)分离与纯化:将生成的硫化锌量子点从反应体系中分离出来,并进行纯化处理。
三、硫化锌(ZnS)量子点的特性研究1. 光学性质硫化锌(ZnS)量子点具有独特的光学性质,如宽带隙、高荧光量子产率等。
其发光颜色可通过调整量子点的大小和表面修饰进行调控。
这些光学性质使得ZnS量子点在光电器件、LED显示等领域具有广泛的应用前景。
2. 电学性质硫化锌(ZnS)量子点具有优异的电学性质,如高导电性和良好的电荷传输性能。
这些电学性质使得ZnS量子点在太阳能电池、场效应晶体管等领域具有潜在的应用价值。
3. 稳定性与生物相容性硫化锌(ZnS)量子点的稳定性好,具有良好的生物相容性。
这使得ZnS量子点在生物标记、药物传递等领域具有广泛的应用前景。
通过表面修饰,可以提高ZnS量子点在水和有机溶剂中的稳定性,并降低其细胞毒性,从而提高其在生物医学领域的应用价值。
四、结论本文对硫化锌(ZnS)量子点的制备方法及特性进行了深入研究。
化学气相沉积制备ZnS的显微结构和性能研究的开题报告

化学气相沉积制备ZnS的显微结构和性能研究的开题报告
题目:化学气相沉积制备ZnS的显微结构和性能研究
一、研究背景和意义:
ZnS是一种广泛应用的半导体材料,具有广泛的应用前景。
它可用于显示器的物理和化学气相沉积。
此外,它的光电性能和由尺寸限制的量子效应也在新型光电器件和电子器件中发挥着重要作用。
因此,对ZnS材料制备工艺及其性能的研究具有重要的现实意义。
二、研究内容和方法:
本课题拟采用化学气相沉积法(CVD)制备不同形貌的ZnS薄膜,采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等手段对其显微结构和晶体结构进行研究,并利用紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)和光电池测试仪等测量技术分析其光学和电学性能。
三、预期结果和意义:
预计成功制备出高质量的ZnS薄膜样品,并对其微观结构和晶体结构进行详细分析。
通过对其光学和电学性能的研究,深入了解ZnS材料的性质和特征,并为其在光电领域的应用提供理论基础和实验支持。
四、研究进度安排:
本课题预计用时两年,一年内完成ZnS薄膜的制备工艺和样品制备,第二年开展微观结构和性质研究。
具体的工作计划和排期将根据实际情况进行调整和安排。
ZnS_Cu纳米颗粒的制备及发光性质

ZnS∶Cu纳米颗粒的制备及发光性质3孙远光,曹立新,柳 伟,苏 革,曲 华,姜代旬(中国海洋大学材料科学与工程研究院,山东青岛266100)摘 要: 采用水热法制备了Cu离子掺杂的ZnS (ZnS∶Cu)纳米颗粒,研究了锌硫比和反应时间对ZnS∶Cu纳米颗粒光致发光性质的影响。
通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对样品的物相和形貌进行分析表征,发现该方法得到立方闪锌矿结构的球形ZnS∶Cu纳米晶,粒径在1~6nm之间。
室温下,用350nm波长的紫外光激发ZnS∶Cu纳米粒子,可以得到归属于浅施主能级与铜t2能级之间的跃迁产生的绿色发光,发光强度随锌硫比的增大和反应时间的延长先增强后减弱,发射峰位随锌硫比和反应时间的变化有一定移动。
认为浅施主能级为与硫空位有关的能级,锌硫比和反应时间对硫空位的数量和能级位置有一定影响。
关键词: ZnS∶Cu纳米晶;水热法;光致发光中图分类号: O611.4;O614.24文献标识码:A 文章编号:100129731(2009)04206892041 引 言ZnS是一种性能优越的Ⅱ2Ⅵ族发光材料,禁带宽度为3.66eV。
属于直接带结构半导体,在荧屏显示领域已有广泛应用。
近年来,随着纳米材料研究的深入,国内外对ZnS纳米发光材料已进行了多方面的研究,当ZnS中掺入稀土离子或过渡金属离子(如掺Mn[1]、Cu[2~8]、Ag[9])作为激活剂时,可改变基质内部能带结构,形成各种不同的发光能级。
例如,铜离子作为ZnS的激活剂时,在4个硫离子形成的四面体晶体场中,铜的3d9基态分裂为较高的t2能级和较低的e 能级。
相对于锰掺杂,关于铜掺杂ZnS的研究较少,具体到纳米级光致发光材料,就更少了。
纳米级ZnS∶Cu粒子可以用多种方法制备,但不同的工艺形成不同的能级,引起其发光性质的不同。
例如,刘昌辉等[3]研究了硫脲和硫代硫酸钠体系中, Cu+掺杂浓度为0.6%时发射达到最强.该发射峰随掺杂浓度的提高和微粒生长时间的延长而红移;当Cu+掺杂浓度为0.2%时,ZnS∶Cu纳米微粒还产生一个位于450nm的蓝色发射带,该发射带在掺杂浓度更高时被猝灭。
金属材料表面纳米化研究与进展

表面技术第53卷第4期金属材料表面纳米化研究与进展杨庆,徐文文,周伟,刘璐华,赖朝彬*(江西理工大学 材料冶金化学学部,江西 赣州 341000)摘要:大多数金属材料的失效都是从其表面开始的,进而影响整个材料的整体性能。
研究表明,在金属材料表面制备纳米晶,实现表面纳米化,可以提升材料的表面性能,延长其使用寿命。
金属材料表面纳米化是指利用反复剧烈塑性变形让表层粗晶粒逐步得到细化,材料中形成晶粒沿厚度方向呈梯度变化的纳米结构层,分别为表面无织构纳米晶层、亚微米细晶层、粗晶变形层和基体层,这种独特的梯度纳米结构对金属材料表面性能的大幅度提升效果显著。
根据国内外表面纳米化的研究成果,首先对表面涂层或沉积、表面自纳米化以及混合纳米化3种金属表面纳米化方法进行了简要概述,阐述了各自优缺点,总结了表面自纳米化技术的优势,在此基础上重点分析了位错和孪晶在金属材料表面自纳米化过程中所起的关键作用,提出了金属材料表面自纳米化机制与材料结构、层错能大小有着密不可分的联系,对金属材料表面自纳米化机制的研究现状进行了归纳;阐明了表面纳米化技术在金属材料性能提升上的巨大优势,主要包括对硬度、强度、腐蚀、耐磨、疲劳等性能的改善。
最后总结了现有表面强化工艺需要克服的关键技术,对未来的研究工作进行了展望,并提出将表面纳米化技术与电镀、气相沉积、粘涂、喷涂、化学热处理等现有的一些表面处理技术相结合,取代高成本的制造技术,制备出价格低廉、性能更加优异的复相表层。
关键词:金属材料;表面纳米化;梯度纳米结构;纳米化机理;表面性能中图分类号:TG178 文献标志码:A 文章编号:1001-3660(2024)04-0020-14DOI:10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.04.002Research and Progress on Surface Nanocrystallizationof Metallic MaterialsYANG Qing, XU Wenwen, ZHOU Wei, LIU Luhua, LAI Chaobin*(Department of Materials Metallurgy and Chemistry, Jiangxi University ofTechnology, Jiangxi Ganzhou 341000, China)ABSTRACT: It is well known that the failure of most metallic materials starts from their surfaces, which in turn affects the overall performance of the whole material. Numerous studies have shown that the preparation of nanocrystals on the surface of metallic materials, i.e., surface nanosizing, can enhance the surface properties of materials and extend their service life. Surface nanosizing of metallic materials makes use of repeated violent plastic deformation to make the surface coarse grains gradually收稿日期:2023-02-23;修订日期:2023-06-29Received:2023-02-23;Revised:2023-06-29基金项目:国家自然科学基金项目(52174316,51974139);国家重点研发计划项目(2022YFC2905200,2022YFC2905205);江西省自然科学基金项目(20212ACB204008)Fund:National Natural Science Foundation of China(52174316, 51974139); National Key Research and Development Program of China (2022YFC2905200, 2022YFC2905205); Natural Science Foundation of Jiangxi Province (20212ACB204008)引文格式:杨庆, 徐文文, 周伟, 等. 金属材料表面纳米化研究与进展[J]. 表面技术, 2024, 53(4): 20-33.YANG Qing, XU Wenwen, ZHOU Wei, et al. Research and Progress on Surface Nanocrystallization of Metallic Materials[J]. Surface Technology, 2024, 53(4): 20-33.*通信作者(Corresponding author)第53卷第4期杨庆,等:金属材料表面纳米化研究与进展·21·refine to the nanometer level, forming nanostructured layers with gradient changes of grains along the thickness direction, including surface non-woven nanocrystalline layer, submicron fine crystal layer, coarse crystal deformation layer and matrix layer, and this unique gradient nanostructure is effective for the significant improvement of surface properties of metallic materials. The process technology and related applications of nanocrystalline layers on the surface of metallic materials in China and abroad are introduced, and the research progress of high-performance gradient nanostructured materials is discussed.Starting from the classification of the preparation process of gradient nanostructured materials and combining with the research results of surface nanosizing in China and abroad, a brief overview of three methods of metal surface nanosizing, namely, surface coating or deposition, surface self-nanosizing and hybrid nanosizing, was given, the advantages and disadvantages of each were discussed and the advantages of surface self-nanosizing technology were summarized. On the basis of this, the key role of dislocations and twins in the process of surface self-nanitrification of metallic materials was analyzed, and the mechanism of surface self-nanitrification of metallic materials was inextricably linked to the material structure and the size of layer dislocation energy, and the current research status of the mechanism of surface self-nanitrification of metallic materials was summarized. Finally, the key technologies required to be overcome in the existing surface strengthening process were summarized, and future research work was prospected. It was proposed to combine surface nanosizing technology with some existing surface treatment technologies such as electroplating, vapor deposition, tack coating, spraying, chemical heat treatment, etc., to replace the high-cost manufacturing technologies and prepare inexpensive complex-phase surface layers with more excellent performance.Techniques for the preparation of gradient nanostructured materials include surface coating or deposition, surface self-nanosizing, and hybrid surface nanosizing. Surface coating or deposition technology has the advantages of precise control of grain size and chemical composition, and relatively mature process optimization, etc. However, because the coating or deposition technology adds a cover layer on the material surface, the overall size of the material increases slightly, and there is a certain boundary between the coating and the material, and there will be defects in the specific input of production applications.In addition, the thickness of the gradient layer prepared by this technology is related to the deposition rate, which takes several hours to prepare a sample. The surface self-nanitrification technique, which generates intense plastic deformation on the surface of metal materials, has the advantages of simple operation, low cost and wide application, low investment in equipment and easy realization of unique advantages. The nanocrystalline layer prepared on the surface of metal materials with the surface self-nanitrification technique has a dense structure and no chemical composition difference from the substrate, and no surface defects such as pitting and pores, but the thickness of the gradient layers and nanolayers prepared by this technique as well as the surface quality of the material vary greatly depending on the process. Hybrid surface nanosizing is a combination of the first two techniques, in which a nanocrystalline layer is firstly prepared on the surface of a metallic material by surface nanosizing technology, and then a compound with a different composition from the base layer is formed on its surface by means of chemical treatment.To realize the modern industrial application of this new surface strengthening technology, it is still necessary to clarify the strengthening mechanism and formation kinetics of surface nanosizing technology as well as the effect of process parameters, microstructure, structure and properties on the nanosizing behavior of the material. For different nanosizing technologies, the precise numerical models for nanosizing technologies need to be established and improved, and the surface self-nanosizing equipment suitable for industrial scale production needs to be developed. In the future, surface nanosizing technology will be combined with some existing surface treatment technologies (e.g. electroplating, vapor deposition, adhesion coating, spraying, chemical heat treatment, etc.) to prepare a complex phase surface layer with more excellent performance, which is expected to achieve a greater comprehensive performance improvement of the surface layer of metal materials.KEY WORDS: metal material; surface nanocrystallization; gradient nanostructures; nanocrystallization mechanism; surface properties金属材料在基建工程、航空航天中扮演着重要角色,随着当今科学技术的高速发展,传统金属材料的局限性日趋明显,开发一种综合性能优异的金属材料迫在眉睫。
(完整版)半导体材料及特性

地球的矿藏多半是化合物,所以最早得到利用的半导体材料都是化合物,例如方铅矿(PbS)很早就用于无线电检波,氧化亚铜(Cu2O)用作固体整流器,闪锌矿(ZnS)是熟知的固体发光材料,碳化硅(SiC)的整流检波作用也较早被利用。
硒(Se)是最早发现并被利用的元素半导体,曾是固体整流器和光电池的重要材料。
元素半导体锗(Ge)放大作用的发现开辟了半导体历史新的一页,从此电子设备开始实现晶体管化。
中国的半导体研究和生产是从1957年首次制备出高纯度(99.999999%~99.9999999%) 的锗开始的。
采用元素半导体硅(Si)以后,不仅使晶体管的类型和品种增加、性能提高,而且迎来了大规模和超大规模集成电路的时代。
以砷化镓(GaAs)为代表的Ⅲ-Ⅴ族化合物的发现促进了微波器件和光电器件的迅速发展。
半导体材料可按化学组成来分,再将结构与性能比较特殊的非晶态与液态半导体单独列为一类。
按照这样分类方法可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。
元素半导体:在元素周期表的ⅢA族至ⅦA族分布着11种具有半导性的元素,下表的黑框中即这11种元素半导体,其中C表示金刚石。
C、P、Se具有绝缘体与半导体两种形态;B、Si、Ge、Te具有半导性;Sn、As、Sb具有半导体与金属两种形态。
P的熔点与沸点太低,Ⅰ的蒸汽压太高、容易分解,所以它们的实用价值不大。
As、Sb、Sn的稳定态是金属,半导体是不稳定的形态。
B、C、Te也因制备工艺上的困难和性能方面的局限性而尚未被利用。
因此这11种元素半导体中只有Ge、Si、Se 3种元素已得到利用。
Ge、Si仍是所有半导体材料中应用最广的两种材料。
无机化合物半导体:四元系等。
二元系包括:①Ⅳ-Ⅳ族:SiC和Ge-Si合金都具有闪锌矿的结构。
②Ⅲ-Ⅴ族:由周期表中Ⅲ族元素Al、Ga、In和V族元素P、As、Sb组成,典型的代表为GaAs。
它们都具有闪锌矿结构,它们在应用方面仅次于Ge、Si,有很大的发展前途。
ZnS∶Mn纳米晶的制备与荧光性能研究

ZnS∶Mn纳米晶的制备与荧光性能研究唐伟健;汪志伟;钱荣霞;虞阳;张凤;张红琳;单云【期刊名称】《化工时刊》【年(卷),期】2015(29)6【摘要】ZnS∶Mn semiconductor nanocrystals (NCs) were synthesized via colloidal chemical method at 70°C without capping agent and using 3-mercaptopropionic acid(MPA) as capping agent, respectively. The effect of cap-ping agent on photoluminescence of ZnS∶Mn NCs was studied. The PL results show that MPA could well modify the surface of NCs and eliminate the surface defects, as a result of which, surface defect emission of ZnS NCs is substitu-ted with d-d (4T1→6A1 ) transition emission ofMn2+ ions. UV-Vis spectra indicated that the characteristic ab-sorption band edge of ZnS∶Mn NCs was blue-shifted by 0 . 29 eV from that of the corresponding bulk band gap of ZnS owing to quantum confinement effect.%本文采用胶体化学方法合成了无稳定剂修饰和巯基丙酸为稳定剂的单分散ZnS∶Mn掺杂纳米晶,研究了稳定剂对纳米晶荧光性能的影响。
硫化锌纳米材料制备及展望

PINGDINGSHAN UNIVERSITY 科技文献检索与论文写作论文题目:硫化锌纳米材料制备方法及展望班级:12级化工二班院系:化学化工学院学号:121170243姓名:孙明华指导老师:曹可生硫化锌纳米材料制备方法及展望学号:121170243 姓名:孙明华专业:化学工程与工艺年级:12级班级:化工(2)班摘要:对硫化锌纳米材料的研究进行了综述,阐述了Zns纳米材料的制备方法研究现状和发展前景,并对这些方法和成果进行了比较。
关键词:纳米材料,制备方法,前景展望ZnS作为一种重要的宽带隙半导体材料,具有一些独特的电学、荧光和光化学性能,在平面显示器,电致发光器件,红外窗口,发光二极管,激光器,光学涂料,光电调节器,光敏电阻,场效应晶体管,传感器,光催化等许多领域有着广泛的应用前景。
当ZnS 粒子的粒径尺寸小于它的激子的波尔半径时,就会呈现出明显的量子尺寸效应,同时它的光电性能也会随着尺寸和形貌的变化而变化。
近年来,纳米级结构的ZnS特别是准一维纳米结构的研究,受到材料科学家的广泛关注,关于ZnS 纳米结构的制备、形态结构、性质及应用等方面开展了广泛研究,出现了多种不同的制备技术。
制备方法主要有水热(溶剂热)法,界面合成法,辐射合成法,聚合物网络合成法,模板技术,等,并用这些方法合成了均匀一致的ZnS纳米棒,纳米线纳米带和纳米管。
溶剂热方法是一种制备无机纳米材料( 如氧化物、硫化物、磷酸盐、沸石、金刚石等) 的有效方法。
因此采用溶剂热法合成具有高度有序和很高的长径比的ZnS纳米结构阵列,对此进行深入研究不仅具有重大的理论意义,而且具有巨大的潜在应用价值。
1.水热( 溶剂热) 法简介水热( 溶剂热) 法是指在高温、高压反应环境中,以水( 有机溶剂) 为反应介质,使通常难溶或不溶的物质溶解并进行重结晶。
通过水热反应可以完成某些有机反应或对一些危害人类生存环境的有机废弃物进行处理以及在相对较低的温度下完成某些陶瓷材料的烧结等。
氧化锌.PDF

luminous deposition time prolong.so lattice tends to perfect and the
intensity reaches
maximum.
luminescence 3.The
the intensity of green range is restrained.To achieve effective energy transfer,we prepare
ZnO/ZnS core.shell by Na2S and TAA as precursors.The luminescent intensity of visible
luminescent intensity of ultraviolet(UV)band with maximum at l:2 of molar ratio of CuO:
ZnO.We owe it to vanish of suspension bond by addition of hydrolytic CuO.By contraries.
on ZnO quantum dots.The results of the main results are listed as follows:
1.Discussion of the size controlled synthesis and growth kinetics of Zsynthesis of quantum dots is foundation of phy’sits characteristic research.
关键词: 氧化锌量子点缺陷生长包覆荧光
A bstract
As a kind of II.VI compound semiconductor,Zinc oxide with wurtzite structure and 3.3 eV band-gap has excellent physical propertiy and easily achieves integration in photoelectric devices.
半导体超晶格的光学性质

半导体超晶格的光学性质半导体超晶格是一种由多个单晶体相互重叠而形成的一种特殊晶体结构,其结构可用于制备纳米尺度下具有特定光学性质的材料。
在此文中,将重点介绍半导体超晶格的光学性质,包括其吸收、荧光和折射等方面。
一、吸收半导体超晶格中的光吸收是一种复杂的现象,通常需要用到量子力学和计算机模拟等方法来解释其微观机制。
大多数半导体超晶格对可见光谱范围都表现出一定的吸收特征,其中包括从紫外光到红光的连续吸收带。
这些吸收带的宽度和位置通常与超晶格的结构和材料参数有关。
例如,对于由InAs和GaAs单晶体交替组成的InAs/GaAs超晶格,其吸收谱在900~1200nm范围内表现出显著的带状结构,这与超晶格的周期和厚度有关。
二、荧光半导体超晶格的荧光性质是其在光学应用中的重要特征之一。
荧光是半导体超晶格在受到光激发后发出的可见光,其波长通常取决于材料的能隙。
对于由GaAs和AlAs交替组成的超晶格,在晶格匹配度良好时,其荧光光谱呈现出尖锐的峰形结构。
这些峰的位置和强度可能会受到超晶格周期、结构界面的缺陷等因素的影响。
三、折射半导体超晶格的折射率是其光学性质中的一个重要参数,它直接决定了超晶格材料在光学器件中的应用效果。
在正常入射情况下,半导体超晶格的折射率与其周期和材料参数有关。
对于某些特殊的超晶格结构,如由氧化锌和硫化锌交替组成的ZnO/ZnS超晶格,其折射率不仅与周期和材料参数有关,还受到光激发和外加电场的影响。
这些性质使得ZnO/ZnS超晶格在光电器件中具有广泛的应用前景。
总的来说,半导体超晶格的光学性质是其在光电器件中应用的关键因素之一。
对其吸收、荧光和折射等特性的深入研究,可以为制备具有特定光学性质的材料和开发高性能光电器件提供有力支持。
均匀沉淀法制备单分散纳米ZnS及发光性能

均匀沉淀法制备单分散纳米ZnS及发光性能杨超舜;叶鹏;周雅伟;赵晓鹏【摘要】采用均匀沉淀法,乙酸锌和硫代乙酰胺(TAA)分别提供Zn源和S源,无水乙醇为分散介质,十八胺(ODA)为分散剂,成功制备了小于50 nm的单分散ZnS纳米颗粒,并就反应温度、分散剂浓度、溶液浓度和陈化时间对ZnS纳米颗粒粒径的影响进行系统研究.用SEM、激光纳米粒度仪、XRD、PL、EL对样品进行了表征,结果表明:维持一定的分散剂和溶液浓度于0℃陈化24h,样品粒径最小且结晶度佳,干燥和退火后的发光样品在275 nm的紫外光激发下发射出490 nm左右的蓝绿光,在2 kV(样品厚度1 mm)激励下发射出520 nm的绿光.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2010(026)009【总页数】6页(P1561-1566)【关键词】ZnS;均匀沉淀法;单分散;光致发光;电致发光【作者】杨超舜;叶鹏;周雅伟;赵晓鹏【作者单位】西北工业大学智能材料实验室,西安,710129;西北工业大学智能材料实验室,西安,710129;西北工业大学智能材料实验室,西安,710129;西北工业大学智能材料实验室,西安,710129【正文语种】中文【中图分类】O472.3当半导体纳米晶(也称量子点,QD)的尺寸减小到与激子波尔半径相当时,连续能级变为分立轨道,带隙增大,表现出显著的量子限域效应和独特的光电性质[1]。
ZnS是一种典型的直接宽带隙Ⅱ-Ⅵ族半导体材料,具有优良的发光性能和光电转换特性,在电致发光、平板显示、太阳能电池、非线性光学器件、传感器等领域有潜在的应用[2-4],从而引起了国内外科学工作者的广泛关注。
ZnS纳米发光材料的发光特性取决于其表面状态,而表面状态又与制备工艺密切相关,在不同工艺下制备ZnS发光材料,其发光性能存在显著差异。
ZnS纳米颗粒的液相制备方法很多,主要有水热法(HydrothermalMethods)[5-6]、溶胶-凝胶法 (Sol-Gel)[7]、微乳液法(Microemulsion)[8]、紫外辐照法 (Ultraviolet Irradiation)[9]和均匀沉淀法 (Homogeneous Precipitation)[10]等,均匀沉淀法能保证溶液中的沉淀处于一种平衡状态,从而均匀地析出,具有反应温度低、样品纯度高、产物单分散性好的优点。
细谈纳米晶纤维素手性向列型液晶相结构的形成、调控及应用

细谈纳米晶纤维素手性向列型液晶相结构的形成、调控及应用本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!1 引言纳米晶纤维素( NCC) 也称为纤维素纳米晶体,是一种尺寸为几十到几百纳米的刚性棒状纤维素,具有高纯度、高结晶度和高杨氏模量等特性。
这种纳米尺度效应使其具有优越的力学性能以及超分子效应,同时结合其可降解和生物相容性的特点使其在制备高性能复合材料、组织工程、生物分子传感器、生物学矿化模板等领域引起了广泛的关注。
目前,NCC 在超分子水平上结合其特有的结构单元,采用自组装的方法制备出稳定的具有优异特性的新型纳米材料已成为该领域的研究热点。
NCC 在一定浓度的水溶液状态下,能够形成一种介于液体和晶态之间的有序液晶相,称为溶致手性向列型液晶相,也称为胆甾型溶致液晶相。
自Marchessault 等于1959 年在Nature 上发表了NCC 悬浮液存在双折射现象以来,这种既能够显示溶致型液晶相,又显示热致型液晶相的手性向列型液晶相结构受到了越来越多的关注。
NCC 的手性向列型液晶相结构可用于制备高强度、高模量和具有特殊光学性质的薄膜材料,也可以作为一种优良的模板制备含手性结构的多孔纳米材料,在手性催化、手性分离、催化剂载体以及传感器等领域具有潜在的应用价值。
近年来,NCC 手性结构的调控和NCC 基手性材料的研制、应用备受关注。
本文综述了NCC 手性向列型液晶相结构的形成机理、调控方法及应用研究进展,以期对手性材料的研制和其应用领域的拓展有一定促进作用。
2 NCC 手性向列型液晶相的形成机制及特征2. 1 NCC 手性向列型液晶相的形成机制高分子液晶是在一定条件下能以液晶态存在的高分子化合物,其特点是具有较高的分子量和液态下分子的取向有序及位置有序。
液晶高分子的特征有序性,将赋予材料特有的光学性质、机械性能和良好加工性。
一种晶体学取向可控的硫化锌一维纳米材料的制备方法

一种晶体学取向可控的硫化锌一维纳米材料的制备方法1.引言1.1 概述概述硫化锌一维纳米材料因其独特的结构和性质,在光电子学、能源储存和传感器等领域具有广泛的应用前景。
然而,目前制备硫化锌一维纳米材料的方法存在晶体学取向不可控的问题,限制了其在实际应用中的进一步发展和应用。
本文旨在介绍一种新的方法,可以实现硫化锌一维纳米材料的晶体学取向可控制。
通过该方法,可以精确调控硫化锌纳米材料的晶格定向,从而改善其电学、光学和力学性能。
这不仅可以提高硫化锌一维纳米材料的性能,还有助于优化其在光电子学和能源储存等应用中的表现。
本文的结构如下:引言部分介绍了硫化锌一维纳米材料应用的背景和意义,概述了文章结构和目的;正文部分系统阐述了硫化锌一维纳米材料的应用和制备方法;结论部分总结了实验结果,并展望了制备方法的优势和前景。
本文的研究对于推动硫化锌一维纳米材料的发展和应用具有重要的意义,有望为相关领域的研究人员提供有价值的参考和启示。
通过晶体学取向可控的制备方法,硫化锌一维纳米材料有望在光电子学和能源储存等领域展现出更广阔的应用前景。
随着对该制备方法的进一步优化和改进,硫化锌一维纳米材料将在多个领域展现出更优异的性能和更广泛的应用前景。
文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的分章节概述,以及各个章节的主要内容介绍。
1.2 文章结构本文主要分为以下几个章节:第一章引言在这一章节中,将对整篇文章进行概述,介绍硫化锌一维纳米材料的制备方法以及其在晶体学取向方面的可控性。
同时,对文章的结构进行简要说明。
第二章正文2.1 硫化锌纳米材料的应用在这一章节中,将详细介绍硫化锌纳米材料在各个领域的应用。
主要包括光电器件、传感器、催化剂等方面,并分析其在这些领域中的优势和应用前景。
2.2 硫化锌纳米材料的制备方法在这一章节中,将详细介绍制备硫化锌纳米材料的方法。
主要包括溶剂热法、气相沉积法、溶胶凝胶法等方法,并对各种方法的优缺点进行比较和分析,重点探讨一种晶体学取向可控的制备方法。
纳米技术考试题答案
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纳米材料和纳米机构纳米材料分析。
1一纳米技术的内容和定义(2-2 )纳米技术(nanotechnology )是用单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在0.1 至100 纳米范围内材料的性质和应用。
纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等二纳米技术三个层面概念的理解从迄今为止的研究来看,关于纳米技术分为三种概念:第一种,是1986 年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。
根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。
这种概念的纳米技术还未取得重大进展。
第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。
也就是通过纳米精度的"加工" 来人工形成纳米大小的结构的技术。
这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。
现有技术即使发展下去,从理论上讲终将会达到限度,这是因为,如果把电路的线幅逐渐变小,将使构成电路的绝缘膜变得极薄,这样将破坏绝缘效果。
此外,还有发热和晃动等问题。
为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。
第三种概念是从生物的角度出发而提出的。
本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。
DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发,成为纳米生物技术的重要内容。
三纳米技术的发展史,起源和发展方向(2-9)四我国的纳米发展史1. “中国实验室国家认可委员会”是负责实验室和检查机构认可及相关工作的认可机构,为规范纳米产品市场、推动制定相关纳米材料及产品的标准,“国家纳米科学中心”和“中国实验室国家认可委员会”会商多次,联合成立“纳米技术专门委员会”,挂靠在“国家纳米科学中心”。
不同形态的纳米晶纤维素的制备及其性能研究
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不同形态的纳米晶纤维素的制备及其性能研究李育飞;白绘宇;王玮;马丕明;东为富;刘晓亚【摘要】用硫酸酸解棉短绒制备纳米晶纤维素(CNC),并通过改变酸解时间得到不同形态的CNC.采用透射电子显微镜(TEM)、红外光谱分析(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、Zeta电位分析、热重(TGA)、流变行为分析对CNC进行结构、形态和性能表征.结果表明,随着酸解时间的延长,糖苷键断裂越多,得到的CNC由棒状的形态变成球状的形态;酸解时间越短,CNC表面的负电荷越少,而粒子分散得到的悬浮液粘度越大,具有更大的储能模量(G')和损耗模量(G"),显示出弹性凝胶状行为.此时,粒子结晶度较大,热稳定性较好,CNC-45对聚乙烯醇基体的增强效果较好.【期刊名称】《纤维素科学与技术》【年(卷),期】2015(023)004【总页数】8页(P9-15,36)【关键词】酸解时间;纳米晶纤维素;形态【作者】李育飞;白绘宇;王玮;马丕明;东为富;刘晓亚【作者单位】江南大学食品胶体与生物技术教育部重点实验室化学与材料工程学院,江苏无锡214122;江南大学食品胶体与生物技术教育部重点实验室化学与材料工程学院,江苏无锡214122;江南大学食品胶体与生物技术教育部重点实验室化学与材料工程学院,江苏无锡214122;江南大学食品胶体与生物技术教育部重点实验室化学与材料工程学院,江苏无锡214122;江南大学食品胶体与生物技术教育部重点实验室化学与材料工程学院,江苏无锡214122;江南大学食品胶体与生物技术教育部重点实验室化学与材料工程学院,江苏无锡214122【正文语种】中文【中图分类】TQ353.2纳米晶纤维素(cellulose nanocrystals,CNC),或者叫做纤维素微晶,它的直径为几到几十纳米,长度几十到几百纳米。
从可再生资源中提取出来的CNC,它具有优异的机械性能(高的强度和模量),大的比表面积,环境友好和低成本等优点,所以CNC近年来受到了越来越多的关注[1]。
纤维素纳米晶体柔性虹彩膜的制备及其光学性能调控的研究
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纤维素纳米晶体柔性虹彩膜的制备及其光学性能调控的研究纤维素纳米晶体柔性虹彩膜的制备及其光学性能调控的研究摘要:纳米晶体材料因其独特的光学性能在科学研究和工业应用中备受关注。
本研究使用纤维素作为基底材料,采用化学还原法制备了纳米晶体柔性虹彩膜,并对其光学性能进行了调控。
实验结果表明,制备的纤维素纳米晶体柔性虹彩膜具有良好的光学特性,在不同角度和光源下能产生明亮的彩虹效果。
此外,我们还对纳米晶体的形貌、柔性基底材料和包覆层的特性对光学性能的影响进行了研究。
本研究为纤维素纳米晶体柔性虹彩膜的制备及其光学性能调控提供了一定的理论和实验基础。
关键词:纤维素、纳米晶体、柔性虹彩膜、光学性能、制备1. 引言纳米晶体是一种具有纳米级尺寸的晶体材料,具有特殊的光学性能。
其独特的发光特性使其在生物传感、显示技术和光学设备等领域具有广泛的应用前景。
然而,传统的纳米晶体材料(如CdSe、ZnS等)存在着环境和生物毒性等问题,限制了其在柔性电子器件和生物医学器械等领域的应用。
而纤维素作为天然的生物可降解材料,具有良好的生物相容性和可再生性,因此成为制备纳米晶体柔性虹彩膜的理想选择。
2. 实验方法2.1 纤维素的制备采用木质纤维作为原料,经过去除杂质和粉碎处理,得到纤维素底物。
然后通过碱催化和磺化等化学反应,将原始纤维素转化为纳米纤维素。
2.2 纳米晶体的合成选取适当的金属盐和还原剂,通过化学还原法制备纳米晶体溶液。
将得到的纳米晶体溶液与纳米纤维素底物进行复合,形成纤维素纳米晶体复合膜。
2.3 彩虹膜的制备将纤维素纳米晶体复合膜裁剪成所需的形状和尺寸,然后通过热压、自组装或包覆等方法制备柔性虹彩膜。
3. 结果与讨论3.1 彩虹膜的光学性能通过光学显微镜观察,实验结果显示制备的纤维素纳米晶体柔性虹彩膜具有明亮的彩虹效果,并且在不同角度和光源下呈现出不同的颜色。
这表明纤维素纳米晶体柔性虹彩膜具有较宽的响应光谱范围,具备良好的光学特性。
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在镀金的Si衬底上制备得到了一维结构的ZnS纳米线和纳米带;而在没有镀金的衬底上制备得到了层状结构的ZnS纳米材料。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察到ZnS纳米结构的形貌随制备条件的不同而发生了改变。
ZnS:Mn-维纳米超晶格材料制备及其光学性能的研究
ZnS是一种重要的宽禁带直接带隙II-VI族半导体材料,具有优良光电性能,因此在紫外激光器,光电探测器和太阳能电池等领域有着非常广泛的应用。本文采用热蒸发的方法对ZnS一维纳米材料的制备条件进行探索,并成功制备出了ZnS:Mn的一维纳米超晶格结构的材料,并对其进行形貌、结构表征和是一种自主装的ZnS纤锌矿结构和闪锌矿结构的原子层沿着垂直于ZnS纳米带生长方向交替生长的超晶格结构。这种ZnS:Mn纳米带的宽度均为100-800nm,长度从几十到几百微米不等,其中的六角纤锌矿结构的原子层是沿着[100]轴线方向和[001]垂直方向生长,而闪锌矿结构的原子层则是沿着<111>方向生长。
常温光致发光的测量结果显示了在325nm的激发波长下,样品分别在345nm,395nm和460nm处有三个发光峰。2.通过热蒸发的方法成功制备出了ZnS微米锯和微米塔,其合成机制分别为气相-液相-固相生长机制和气相-固相生长机制。
我们观察到金催化剂对ZnS微米结构的形貌起到了决定性的作用。锯齿状结构的ZnS微米结构是在镀金的蓝宝石衬底上合成得到的,而塔状结构的ZnS微米结构则是在没有镀金的蓝宝石衬底上合成得到的。
微米结构的改变是通过扫描电子显微镜表征的。微米结构的结构特征是通过X射线衍射和高分辨透射电镜表征的。
激发波长为325nm的常温光致发光谱表明了样品分别位于~400nm,~480nm,~520nm和~580nm处存在四个发光峰。3.我们第一次报道了采用简单的热蒸发的方法在镀金的Si衬底上制备出了(3C-ZnS)n/(2H-ZnS)m超晶格结构的ZnS:Mn纳米带。
对于所有ZnS:Mn样品,在580nm处都有很强的黄绿光的发光峰,发光峰在Mn元素的化学计量比为2%时,实际Mn元素的原子比为0.68%时是最强的。