碳納米管-量子點(diǎn)納米復(fù)合材料的制備及其性質(zhì)研究.pdf

1、碳納米管自從被發(fā)現(xiàn)以來，其特殊的結(jié)構(gòu)以及獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、機(jī)械和化學(xué)性能引起人們的極大關(guān)注，所以近年來對(duì)碳納米管的研究掀起了一股熱潮。為了進(jìn)一步優(yōu)化碳納米管的性質(zhì)和拓展其潛在應(yīng)用范圍，人們對(duì)碳納米管進(jìn)行各種表面修飾，獲得了各種性能優(yōu)越的碳納米管基納米復(fù)合材料，在光學(xué)、電學(xué)、催化等領(lǐng)域展示了廣闊的應(yīng)用前景。量子點(diǎn)具有比傳統(tǒng)的有機(jī)熒光染料更為優(yōu)越的性能。它們因具有尺寸可調(diào)的光學(xué)性質(zhì)和高的熒光量子產(chǎn)率而成為用于制備發(fā)光二極管、激光器和生物熒光

2、標(biāo)記物的新穎理想的光學(xué)材料。
　　 本論文采用非共價(jià)方法在碳納米管表面原位修飾了金屈硫化物和硒化鎘納米粒子，將碳納米管和量子點(diǎn)結(jié)合起來，獲得了新型的納米復(fù)合材料，并對(duì)這些材料進(jìn)行了一系列的表征和性質(zhì)研究。
　　 全文共三章。
　　 第一章概述了碳納米管的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用前景以及量子點(diǎn)的性質(zhì)和應(yīng)用，并提出了本論文的研究設(shè)想。
　　 第二章通過在碳納米管的表面上利用層層自組裝的方法非共價(jià)修飾了十二烷基硫酸鈉(

3、SDS)和殼聚糖，并以這個(gè)體系為模板在碳納米管表面上原位合成了ZnS，CdS，Ag2S和PbS等金屬硫化物納米粒子，從而制備了一系列碳納米管/SDS/殼聚糖/硫化物納米復(fù)合材料。采用XRD、TEM、FTIR光譜、紫外可見吸收光譜對(duì)這類納米復(fù)合材料進(jìn)行表征。結(jié)果表明，在修飾了十二烷基硫酸鈉和殼聚糖的情況下，硫化物納米粒子能夠均勻地修飾在碳納米管表面，而且納米粒子的粒徑較為均一。這一章中還探討了反應(yīng)物濃度對(duì)產(chǎn)物形貌的影響。所得的碳納米管/S

4、DS/殼聚糖/硫化物納米復(fù)合材料可能在非線性光學(xué)領(lǐng)域存在潛在的應(yīng)用前景。
　　 第三章采用“綠色化學(xué)”方法，在優(yōu)化條件下制備了硒化鎘(CdSe)量子點(diǎn)。TEM、XRD、紫外可見吸收光譜及熒光光譜對(duì)產(chǎn)物的研究結(jié)果表明，所得硒化鎘量子點(diǎn)具有良好的均一性和單分散性，且熒光性能良好，在紫外燈照射下能發(fā)射穩(wěn)定的綠色熒光。本章在成功制備硒化鎘(CdSe)量子點(diǎn)基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地在制備硒化鎘量子點(diǎn)的過程中，通過原位加入經(jīng)過稀酸處理過的碳納米管，

5、在不需要其他表面活性劑和偶聯(lián)劑的條件下，成功地制備了碳納米管/硒化鎘量子點(diǎn)納米復(fù)合材料。研究了反應(yīng)物濃度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)所得材料的形貌和光學(xué)性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時(shí)間為15分鐘和前驅(qū)體的投料濃度為1.O mmol/L可作為納米復(fù)合材料制備的最優(yōu)條件。在該條件下，尺寸均一的硒化鎘納米粒子能夠均勻地原位修飾在碳納米管表面上，同時(shí)所得納米復(fù)合材料具有良好的熒光性能。該納米復(fù)合材料可能具有更為新穎的光、電性質(zhì)，有望用于制備具有優(yōu)良光、電和機(jī)械性能的納