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ZnS和ZnO纳米材料的制备及其光致发光性能的研究

摘要第3-5页
ABSTRACT第5-7页
第1章 绪论第12-44页
    1.1 引言第12页
    1.2 纳米粒子的结构和特性第12-14页
        1.2.1 体积效应第12-13页
        1.2.2 表面效应第13页
        1.2.3 量子尺寸效应第13页
        1.2.4 宏观量子隧道效应第13-14页
        1.2.5 库仑堵塞效应第14页
    1.3 纳米半导体粒子的合成方法第14-16页
        1.3.1 固相合成法第14页
        1.3.2 溶胶-凝胶法第14页
        1.3.3 微乳液法第14-15页
        1.3.4 化学气相沉积法(CVD)第15页
        1.3.5 激光诱导气相沉积法(LICVD)第15页
        1.3.6 沉淀法第15页
        1.3.7 水热合成法第15页
        1.3.8 合成方法小结第15-16页
    1.4 ZnS纳米材料第16-21页
        1.4.1 ZnS晶体的结构特点第16页
        1.4.2 ZnS纳米材料的性能及应用第16-17页
            1.4.2.1 光敏特性第16-17页
            1.4.2.2 光催化性能第17页
            1.4.2.3 荧光特性第17页
            1.4.2.4 电学特性第17页
        1.4.3 ZnS纳米粒子的合成研究进展第17-18页
        1.4.4 掺杂ZnS纳米粒子的研究进展第18-21页
            1.4.4.1 稀土离子的掺杂第18-19页
            1.4.4.2 过渡金属离子的掺杂第19-20页
            1.4.4.3 其他阳离子的掺杂第20页
            1.4.4.4 阴离子的掺杂第20-21页
    1.5 ZnO纳米材料第21-29页
        1.5.1 ZnO晶体基本性质第21-23页
            1.5.1.1 ZnO晶体结构特点第21-22页
            1.5.1.2 ZnO晶体的能级结构第22-23页
            1.5.1.3 ZnO纳米粒子的光学性能第23页
            1.5.1.4 ZnO纳米材料的电学性能第23页
        1.5.2 ZnO纳米材料的应用第23-24页
            1.5.2.1 催化、降解和紫外线屏蔽方面的应用第23-24页
            1.5.2.2 气敏传感器方面的应用第24页
            1.5.2.3 吸波材料方面的应用第24页
            1.5.2.4 光电性能的应用第24页
        1.5.3 ZnO纳米粒子的合成研究进展第24-25页
        1.5.4 阴阳离子掺杂的ZnO纳米粒子的研究进展第25-29页
            1.5.4.1 阳离子掺杂的ZnO纳米粒子第25-28页
            1.5.4.2 阴离子掺杂的ZnO纳米材料第28-29页
        1.5.5 ZnO纳米粒子的异质结构研究第29页
    1.6 课题设计与目的第29-30页
    1.7 本论文的结构第30页
    参考文献第30-44页
第2章 实验部分第44-50页
    2.1 试剂和仪器设备第44-45页
        2.1.1 主要试剂第44页
        2.1.2 仪器设备第44-45页
    2.2 样品的合成第45-48页
        2.2.1 ZnS纳米粒子的合成第45-47页
            2.2.1.1 沉淀法合成ZnS纳米粒子第45页
            2.2.1.2 固相法合成ZnS纳米粒子第45-46页
            2.2.1.3 Zn_(1-x)Mg_xS(O≤x≤0.55)纳米粒子的合成第46页
            2.2.1.4 ZnS:O~(2-)纳米粒子的合成第46页
            2.2.1.5 ZnS_(1-x)X_x(X=F,Cl,Br,I)纳米粒子的合成第46-47页
        2.2.2 ZnO纳米粒子的合成第47-48页
            2.2.2.1 溶胶-凝胶法制备ZnO纳米粒子第47页
            2.2.2.2 固相法制备ZnO纳米粒子第47-48页
            2.2.2.3 ZnS/ZnO:S~(2-)纳米异质结的制备第48页
            2.2.2.4 Zn_(1-x)Mg_xO(0≤x≤0.15)纳米粒子的制备第48页
    2.3 样品的测试第48-50页
        2.3.1 X射线粉末衍射(XRD)第49页
        2.3.2 扫描电镜测试(SEM)第49页
        2.3.3 透射电镜测试(TEM)第49页
        2.3.4 X射线光电子能谱分析(XPS)第49页
        2.3.5 吸收光谱分析第49页
        2.3.6 荧光性能测试(PL)第49-50页
第3章 ZnS基纳米发光材料的制备及其发光特性的研究第50-85页
    3.1 ZnS纳米材料的制备第50-56页
        3.1.1 引言第50-51页
        3.1.2 实验部分第51页
        3.1.3 结果与讨论第51-56页
            3.1.3.1 沉淀法制备ZnS纳米粒子第51-54页
            3.1.3.2 固相法制备ZnS纳米粒子第54-56页
    3.2 Mg~(2+)掺杂的ZnS纳米材料第56-61页
        3.2.1 引言第56-57页
        3.2.2 样品的制备第57页
        3.2.3 结果与讨论第57-61页
    3.3 O~(2-)掺杂ZnS纳米材料的研究第61-72页
        3.3.1 引言第61页
        3.3.2 样品的制备第61页
        3.3.3 结果与讨论第61-72页
            3.3.3.1 O~(2-)的掺杂对ZnS纳米粒子结构和性能的影响第61-67页
            3.3.3.2 反应条件对ZnS:O(2-)(Zn/O=10:5.3)纳米粒子性能的影响第67-69页
            3.3.3.3 退火对ZnS:O~(2-)(Zn/O=10:5.3)纳米粒子的影响第69-72页
    3.4 ZnS:X~-(X=F,Cl,Br和I)纳米粒子的研究第72-79页
        3.4.1 引言第72页
        3.4.2 样品制备第72-73页
        3.4.3 结果与讨论第73-79页
            3.4.3.1 卤素对ZnS纳米粒子结构和性能的影响第73-78页
            3.4.3.2 表面活性剂对卤素掺杂的ZnS纳米粒子发光特性的影响第78-79页
    3.5 本章小结第79-80页
    参考文献第80-85页
第4章 ZnO基纳米发光材料的制备及其发光特性的研究第85-119页
    4.1 ZnO纳米材料的制备第85-102页
        4.1.1 引言第85-86页
        4.1.2 样品的制备第86页
        4.1.3 结果与讨论第86-102页
            4.1.3.1 溶胶-凝胶法制备ZnO纳米粒子发光材料第86-89页
            4.1.3.2 反应条件对溶胶-凝胶法制备ZnO纳米粒子发光性能的影响第89-93页
            4.1.3.3 退火条件对溶胶-凝胶法制备的ZnO纳米颗粒发光性能的影响第93-99页
            4.1.3.4 ZnO纳米粒子的固相法合成及其发光特性研究第99-102页
    4.2 ZnS/ZnO:S~(2-)纳米异质结的制备与性能研究第102-108页
        4.2.1 引言第102页
        4.2.2 样品的制备第102页
        4.2.3 结果与讨论第102-108页
    4.3 ZnO:Mg~(2+)纳米粒子的研究第108-111页
        4.3.1 引言第108页
        4.3.2 样品的制备第108-109页
        4.3.3 结果与讨论第109-111页
    4.4 本章小结第111-112页
    参考文献第112-119页
第5章 结论与展望第119-122页
    5.1 结论第119-121页
    5.2 下一步工作计划第121-122页
致谢第122-123页
攻读学位期间的研究成果第123页

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