發(fā)布時(shí)間：2021-03-24 12:22

  近年來(lái),半導(dǎo)體納米晶因?yàn)榫邆洫?dú)特的尺寸依賴效應(yīng)以及靈便的加工性能受到科學(xué)界廣泛關(guān)注。然而,除了生物應(yīng)用以外,大部分潛在的應(yīng)用都不是基于單顆粒的量子點(diǎn)或者其溶液。因此,將量子點(diǎn)穩(wěn)定地嵌入到合適的基體內(nèi)組成固態(tài)三維宏觀結(jié)構(gòu)材料并且維持單個(gè)量子點(diǎn)原有的特性極具挑戰(zhàn)意義。氧化銦,作為一種理想的金屬氧化物,由于其優(yōu)異的化學(xué)和物理性質(zhì),在光電技術(shù)應(yīng)用方面已經(jīng)獲得了廣泛的商業(yè)應(yīng)用。本論文采用溶膠凝膠法結(jié)合氣氛控制法成功制備了含In2O3半導(dǎo)體量子點(diǎn)多孔二氧化硅類玻璃和鈉硼硅玻璃材料,通過(guò)一系列現(xiàn)代分析測(cè)試手段系統(tǒng)研究了氧化銦納米晶的形貌、微結(jié)構(gòu),借助光催化儀和Z-掃描技術(shù)研究了該材料的光催化性能和三階非線性光學(xué)性質(zhì)。主要結(jié)果如下:(1)以正硅酸乙酯(TEOS)、硝酸銦作為先驅(qū)體,通過(guò)溶膠-凝膠法(sol-gel)成功合成了不同摻雜濃度(1 wt%和3 wt%)的含單分散半導(dǎo)體氧化銦先驅(qū)體多孔二氧化硅透明類玻璃材料。然后,采用氣氛控制方法對(duì)樣品進(jìn)行燒結(jié)處理,氧化銦量子點(diǎn)在二氧化硅基質(zhì)內(nèi)部完成生長(zhǎng)。X-射線粉末衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)分析表明,立方相氧化銦量子點(diǎn)成功形成,并且隨著摻雜濃度的增加,量子點(diǎn)平均尺寸變大。通過(guò)測(cè)試所制備的產(chǎn)品的光催化活性,結(jié)果表明,摻雜1 wt%和3 wt%氧化銦量子點(diǎn)二氧化硅玻璃粉末樣品在紫外光的照射下光催化效率約為35.5%和61.6%。相比未摻雜氧化銦樣品,同樣條件下光催化效率分別提高了2倍和4倍。(2)以TEOS、硼酸(H3BO3)、金屬鈉(Na)為先驅(qū)體采用sol-gel法結(jié)合氣氛控制的方式以同樣的過(guò)程制備了含In2O3半導(dǎo)體量子點(diǎn)鈉硼硅(NBS)玻璃,通過(guò)XRD、X-射線背散射能譜(EDX)對(duì)In2O3量子點(diǎn)在玻璃中的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,利用Z-掃描技術(shù)測(cè)試了含In2O3鈉硼硅玻璃的三階非線性光學(xué)性能。結(jié)果表明,NBS玻璃中摻雜濃度為1.5 wt%的In2O3的χ(3)值為4.23×10-11 esu,這意味著通過(guò)摻雜In2O3,NBS玻璃的χ(3)值有明顯的提高。此外,依托課題組歷年來(lái)對(duì)NBS量子點(diǎn)玻璃的研究基礎(chǔ),著重探討了摻雜氧化銦納米晶NBS玻璃可能的形成機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：溫州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ171.7

【參考文獻(xiàn)】

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1 羅洪艷;向衛(wèi)東;鐘家松;趙海軍;趙秀麗;陳兆平;梁曉娟;;鉛納米晶摻雜Na_2O B_2O_3 SiO_2玻璃的三階光學(xué)非線性[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2013年10期

本文編號(hào)：1974598