利用蛇纹石纳米管组装单分散硫化镉纳米颗粒

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1、摘要纳米科学与技术从20世纪中后期出现发展至今，已经在信息、材料、能源、环境、生物、农业、国防等领域引起了广泛的关注，并被认为是21世纪最重要的科学技术之一。随着科学研究和技术应用的深入，拥有创造这样微小结构的能力己经显得至关重要。本文研究了纳米管家族中的新秀一蛇纹石纳米管。以煎茶岭地区纤胶蛇纹岩中的天然纳米管为例，通过透射电镜观察该地区的蛇纹石纳米管，发现其外径在25nm至45nm之间，内径在12nm至25rim之间。管内中空，管端很少有封闭的现象。同时观察了较为少见的隐晶质的纤蛇纹石纳米管，这种天然蛇纹石纳米管与普通的纤蛇纹石纳米管有所不同。使用简便的水热合成法制备

2、了单分散硫化镉纳米颗粒，该方法最大的优点就是易实施低成本。同时利用透射电子显微镜观察颗粒的粒径分布在10rim左右，其分散程度较好。利用X射线粉末衍射分析其结晶程度，结果表明硫化镉的结晶程度很不好，基本上是无定型的。分析原因是因为合成温度不够高，无法达到硫化镉的理想结晶温度。但对试样进行光致发光光谱研究，发现其发光性能很好。说明结晶程度是硫化镉纳米颗粒发光性能的一个主要影响因素，但不是决定性指标。最后将单分散硫化镉纳米颗粒注入到蛇纹石纳米管中，组装得到介孔纳米体系。对试样进行了透射电子显微镜观察，得知硫化镉纳米颗粒在蛇纹石纳米管里为线状点链。光致发光光谱研究表明，组装成

3、的纳米体系的发光性能进一步提高，这是介电限域效应和量子尺寸效应共同作用的结果。关键词：纳米材料，纳米颗粒，蛇纹石纳米管，硫化镉，纳米体系AbstractNanometer(mn)scalestructuresrepresentanexciting，challengingandrapidlyexpandingareaofresearchthatcrossesthebordersbetweenmanydisciplinesofsciencesandenganeenng·One—dimensionalnanostructures，e．g．nanowiresandnanotub

4、es，areplayingaspecialrolewithintherealmofnanoscienceandnanotechnology．Withdecreaseinsizeofnanowiresornanotubes，singularitiesintheelectronicdensityofstatesdevelopatspecialenergies，Thedensityofstatesbecomesverylarge，appearingtobeverydifferentfromthatofcrystallinesolidsoreventwodimensionals

5、ystems．Zero—dimensionalmaterials，likequantumdotsandsemiconductornanoclusters，havebeenshowingdistinctelectronicstructuresfromtheirbulkcounterparts，andexhibitednovelopticalproperties．One—dimensionalmaterials，representativelyserpentinenanotubesareexpectedtoshownovelproperties．Thediscoveryof

6、serpentinenanotubesinthechrysotlie-serpophiterockwasreported．Transmissionelectronmicroscope(TEM)imagesshowthatthenanotubesaremultiwalled．Rarelynanotubesappearcapped．Theirlengthsandinnerdiametersrangefrom100to1000nnland12to25nln，respectively．CdSnanoparticlesweresynthesizedbyusinganaqueous

7、precipitationmethod；thismethodissimple，fastandCanbedevelopedatroomtemperature．TheobtainedparticleswerecharacterizedusingTEMandspectroscopictechniques．TEMimagesshowwelldispersedparticlesandTheparticlesizewas15mn．Thisparticlesizeproduceaquantumconfinementobservedinanincreme