本文關(guān)鍵詞：碳量子點(diǎn)與硒化鋅納米材料的水熱法制備與性能研究　出處：《東華大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：低維納米材料因其在光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)展現(xiàn)出的獨(dú)特性能,已經(jīng)引起了眾多學(xué)者的極大關(guān)注。而如何實(shí)現(xiàn)對(duì)納米材料形貌、尺寸的有效控制也一直是科學(xué)家們面臨的重要難題。同種納米材料因其形貌、尺寸的差異會(huì)直接展現(xiàn)出不同的性能,因此針對(duì)不同的納米材料,尋求合適、易實(shí)現(xiàn)、可量產(chǎn)的合成方法一直是納米合成技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。水熱法因其操作難度低、反應(yīng)設(shè)備簡(jiǎn)單、合成條件溫和、制備體系穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為一種常規(guī)納米材料制備的手段。本課題采用水熱法,改變部分反應(yīng)條件,成功合成了幾種不同粒徑的碳量子點(diǎn)材料與不同形貌的Zn Se納米結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了兩種材料形貌、尺寸的可控性。采用X射線(xiàn)衍射儀(XRD)、拉曼光譜儀、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線(xiàn)能譜儀(EDS)、掃描電鏡(SEM)、場(chǎng)發(fā)射儀和熒光光譜儀對(duì)碳量子點(diǎn)及硒化鋅樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試。主要內(nèi)容包括:(1)以葡萄糖為碳源、聚乙二醇為表面修飾劑,在不同酸堿程度的反應(yīng)液中水熱不同時(shí)間,形成了不同粒徑的碳量子點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),表面修飾劑添加量的多少、反應(yīng)時(shí)間、酸堿環(huán)境都會(huì)對(duì)碳量子點(diǎn)的尺寸產(chǎn)生較大的影響。當(dāng)表面修飾劑添加量不足時(shí),碳量子點(diǎn)尺寸偏大,易發(fā)生聚合;當(dāng)修飾劑濃度達(dá)到臨界膠束濃度時(shí),碳量子點(diǎn)尺寸在2.5-3nm,可激發(fā)波段較寬,熒光性能良好;當(dāng)修飾劑濃度過(guò)大時(shí),量子點(diǎn)難以合成。反應(yīng)時(shí)間的加長(zhǎng)會(huì)直接引起碳量子點(diǎn)尺寸的增加。而在強(qiáng)酸強(qiáng)堿的環(huán)境下,合成的碳量子點(diǎn)尺寸適中,熒光性能穩(wěn)定;相反在中性環(huán)境下,量子點(diǎn)尺粒徑達(dá)到10nm以上,熒光性能并不理想。(2)通過(guò)改變二乙醇胺的添加量,水熱合成了三種不同形貌的硒化鋅納米材料。當(dāng)二乙醇胺添加量達(dá)到3ml時(shí),大量的雜草狀Zn Se納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生,平均長(zhǎng)度4μm;當(dāng)二乙醇胺為5ml時(shí),針狀Zn Se納米結(jié)構(gòu)出現(xiàn),平均長(zhǎng)度6.5μm;當(dāng)二乙醇胺為7ml時(shí),菊花狀Zn Se納米結(jié)構(gòu)生成。通過(guò)XRD圖譜分析,三種樣品皆為立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)。在場(chǎng)發(fā)射性能測(cè)試中,三種樣品都展現(xiàn)出了優(yōu)異的場(chǎng)發(fā)射性能,其中菊花狀硒化鋅由于其獨(dú)特的形貌讓其在場(chǎng)發(fā)射性能上達(dá)到了最好的效果,場(chǎng)增強(qiáng)因子高達(dá)4328,開(kāi)啟電壓僅有3.4 Vμm~(-1)。研究結(jié)果表明采用水熱法并改變部分反應(yīng)條件,可以實(shí)現(xiàn)碳量子點(diǎn)與硒化鋅納米材料的粒徑、形貌可控性,并分別在光學(xué)、場(chǎng)發(fā)射兩方面展現(xiàn)出優(yōu)良的性能。
[Abstract]:In this paper , the properties of carbon quantum dots and zinc selenide have been studied by means of hydrothermal method , Raman spectrometer , transmission electron microscope ( TEM ) , X - ray energy dispersive spectrometer ( EDS ) , scanning electron microscope ( SEM ) , transmission electron microscope ( TEM ) , X - ray energy dispersive spectrometer ( EDS ) , scanning electron microscope ( SEM ) , field emission instrument and fluorescence spectrometer . ( 2 ) By changing the addition amount of diethanolamine , three different morphologies of zinc selenide nano - materials were synthesized by hydrothermal synthesis . When diethanolamine was added to 3 ml , a large amount of weed - like Zn Se nanostructure was produced with an average length of 4 渭m . In the field emission performance test , three kinds of samples showed excellent field emission properties .

【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1

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本文編號(hào)：1404741