铜、钌纳米材料的制备及光电性质研究

【摘要】纳米材料具有独特的光学、电学以及生物学性质,在许多领域都得到了广泛的应用。铜的碲化物纳米材料,具有独特的光电性能和离子导电率,在超离子导体、太阳能电池、光电检测器、光热转换、数据存储等方面具有广泛应用。有机金属复合材料可以将无机材料的高稳定性、易加工等优点与有机材料的强双光子效应、快速响应、高损伤阈值以及可剪裁性等优点结合起来,实现优势互补,产生协同效应,因而具有广阔的应用前景。本文制备了铜的碲化物纳米材料(Cu2Te)、有机金属复合材料(RuL2型纳米配合物),研究了所得产物的电化学性质和电化学发光性质,并利用自制高频交变电压/电场装置研究了Ru有机配合物的光电性质。主要工作如下：1.Cu2Te纳米棒的制备及电化学性质研究首先以NaTeO4为碲源,在HCONH2的碱性环境中水热合成前驱体Te棒。然后以碲棒和硫酸铜为反应物,通过浓氨水的络合作用以及酸度控制作用,以水合肼作为还原剂,在室温下搅拌得到具有六方晶系的Cu2Te纳米棒。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及X射线-光电子能谱(XPS)等对所得反应产物进行表征。通过反应时间、反应温度和反应物摩尔比例的调节控制产物的形貌,并探讨产物的生成机理。利用Cu2Te纳米棒与石墨粉混合得到碳糊电极,通过循环伏安法研究Cu2Te纳米棒在不同介质条件下的电化学性质。结果表明,Cu2Te纳米棒的电化学性质与块状Cu2Te有显著区别。2.RuL2纳米配合物的制备及电化学发光分析应用首先合成有机分子L(三吡啶-蒽类),然后将L配体与钌(Ⅱ)盐进行配位,制备了性质稳定、具有纳米结构的RuL2有机金属分子配合物。利用Hummers法制备了性质稳定的氧化石墨烯。利用SEM、UV、XRD、透射电子显微镜(TEM)、核磁共振(H-NMR)对产物进行表征。通过还原的氧化石墨烯覆盖玻碳电极表面的RuL2有机金属配合物,制备稳定的电化学发光生物传感器,探讨了溶液酸度、还原剂及还原时间对传感器稳定性的影响。利用所制备的传感器对多巴胺分子进行了检测,获得了满意的结果。3.钌配合物在高频交变电场中的荧光性质初探设计组装了可以产生高频交变电压／电场的装置。该装置以安泰信函数发生器作为触发信号源,以0～1000V编程可调直流稳压电源作为激发电源,以设计制作的电路板将0～1000V直流稳压电源与安泰信函数发生器相联接,通过DSO-2100虚拟示波器与该装置和PC之间串联,实现了对电压/电场在0-200V范围内的调控。合成了Ru(L1)2、Ru(L2)2配合物,在高频交变电压/电场激发条件下测试了所得配合物的发光行为,为拓展荧光物质、双光子材料的激发方式提供了新的思路。
【作者】王海龙；
【导师】张胜义；
【作者基本信息】安徽大学，分析化学，2014，硕士
【关键词】碲化铜；钌配合物；纳米材料；光电性质；

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