低维纳米材料的制备、性质及应用

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1、中国科学技术大学硕士学位论文低维纳米材料的制备、性质及应用姓名：沈冉申请学位级别：硕士专业：高分子化学与物理指导教师：刘和文20090501摘要低维纳米材料由于其新颖的物理、化学性质以及在多个领域内的潜在应用前景，已经成为当今纳米材料研究的前沿和热点。多种低维纳米结构，比如半导体量子点、纳米线、纳米棒、纳米管、纳米带等相继被发现。硫化物纳米材料因其具有特殊的光学和电学效应，成为了研究最广泛的一类纳米材料。硫化物纳米材料在非线性光学材料、太阳能催化、生物荧光探针方面具有重要应用前景。本论文采用了步骤简单、条件温和的方法，合成了两种体系的低维硫化物纳米材料。一

2、种为金属芳基硫化物纳米线；另一种为水溶性大分子包裹的硫化物量子点。产物分别用TEM、SEM、XRD、XPS、UV-Vis、PL等进行了表征。在室温下利用镉盐或铅盐和带二氯取代基的苯硫酚在溶液中合成了芳基硫化镉和芳基硫化铅纳米线。一方面芳基硫化物纳米线具有类似于无机硫化物的性质，是优良的半导体材料；另一方面芳基硫化物纳米线又具有有机聚合物的性质，能够溶于DMF等强极性溶剂中。利用点击化学的方法，合成了以1，2，3一三氮唑环连接偶氮苯疏水段和PEG亲水段的大分子表面活性剂。采用这种大分子表面活性剂在水相合成的硫化镉量子点存在两种独立的荧光发射峰，并且其中一种荧

3、光发射峰强度在偶氮苯的光致异构化控制下可逆变化；另一个发射峰与三氮唑环在表面的络合结构有关。利用偶氮苯大分子包裹的硫化镉量子点对正常细胞和癌细胞进行细胞染色。我们发现在细胞内量子点同样呈现两种独立荧光，并且量子点对癌细胞的核仁具有靶向性，进一步研究显示可能是偶氮大分子上的三氮唑环和细胞核仁上的RNA的相互作用促成了这一靶向过程。关键词：硫化物纳米线量子点l，2，3一三氮唑环荧光细胞染色AbstractLowdimensionalnanomaterialshavebecometheforefrontandhotspotsinthereseal℃hofnano

4、materialsnowadaysfortheirnovelphysical，chemicalproperties，aswellaSanumberofpotentialapplicationsinthefieldofprospects·AvarietyofI姚10structllres．suchassemiconductorquantumdots，nanowires，nanorods，nanotubes，nanobekshavebeendiscovered．Sulfidenanoma_terialshavebeenthemostextensivelystu

5、diednanomaterialsfortheirspecialopticalandelectricaleffects．Sulfidenanomaterialsholdgreatpromisemtheapplicationsofnonlinearopticalmaterials，solarcatalysesandbiologicalfluorescenceprobes．Inthispaper,simplemethodsandmildconditionswereemployedtosynthesizet、Ⅳ0svstemsoflowdimensionalsu

6、lfidenanomaterials．Theoneismetalaromatic’sulfidenanowires；theotherissulfidequantumdotswrappedbywater-solublemacromolecules．TheproductswerecharacterizedbyTEM，SEM，XRD，XPS，UV-VisandPL，respectively．Cadmi啪aromatic．sulfideandleadaromatic—sulfidenanowriesweresynthesizedusingcadmiumsahorl

7、eadsaltsolutionsanddichloro—substituentthiophenolmsolutionsatroomtemperature．Aromatic—sulfidenanowireshavesimilarpropertiesasexcellentsemiconductorSwithinorganicsulfides；intheotherhand，aromatic-sulfidenanowireshavesimilarpropertiesasorganicpolymers，forexample，theyarewellsolubleins

8、trongpolarsolvents，suchasDMF,ere．