一维金属/半导体异质结纳米材料的液相合成与生长机理研究

一维金属/半导体异质结纳米材料因其新颖的结构、独特的光电特性和在纳光电领域应用的巨大优势和潜力而受到广泛关注和重视。但迄今为止，有关此类纳米材料液相生长机理的研究仍很缺乏，仅处于初期探索阶段，制约着它的批量制备、性能研究和广泛应用。本项目基于异类纳米晶生长的动力学和晶体生长的各向异性，在液相中通过改变金属或半导体的单体浓度、反应温度和包裹剂浓度等反应参数或合成方法，探索金属与半导体纳米晶异相成核和一次异相成核后一维生长的机理，获得高质量的一维金属/半导体异质结纳米材料。系统研究金属与半导体纳米晶异相成核的动力学和规律性，找到控制纳米晶异相成核位点和次数的有效方法；系统研究金属与半导体纳米晶一次异相成核后一维生长的动力学和规律性，找到液相制备此类纳米材料的有效方法，发展纳米材料合成的新方法和新技术，为开发具有自主知识产权的一维金属/半导体异质结纳米材料的批量制备和应用奠定理论和实验基础。

一维金属/半导体异质结纳米材料因其新颖的结构、独特的光电特性和在纳光电领域应用的巨大优势和潜力而受到广泛关注和重视。但迄今为止，有关此类纳米材料液相生长机理的研究仍很缺乏，仅处于初期探索阶段，制约着它的批量制备、性能研究和广泛应用。本项目主要研究了金属和半导体纳米粒子的液相合成及其生长机理，金属/金属和半导体/半导体同质结纳米粒子的液相合成及其生长机理，金属/金属和半导体/半导体异质结纳米粒子的液相合成及其生长机理和金属/半导体异质结纳米粒子的液相合成及其生长机理。本项目基于纳米晶生长的动力学和各向异性，在液相中通过改变金属或半导体的单体浓度、反应温度和包裹剂浓度等反应参数或合成方法，探索了金属与金属、半导体与半导体和金属与半导体纳米晶同向或异相成核和一次同向或异相成核后一维生长的机理，获得了高质量的一维金属/金属、半导体/半导体和金属/半导体同质结/异质结纳米材料。系统研究了金属与金属、半导体与半导体和金属与半导体纳米晶同向或异相成核的动力学和规律性，找到了控制纳米晶同向或异相成核位点和次数的有效方法；系统研究了金属与金属、半导体与半导体和金属与半导体纳米晶一次异相成核后一维生长的动力学和规律性，找到了液相制备此类纳米材料的有效方法，构筑了不同的一维甚至二维纳米同质/异质结构。在本项目的资助下，目前已发表SCI论文有16篇(1篇未标注)，其中发表在一区的SCI论文有2篇，二区Top Journal的SCI论文有10篇，三区的SCI论文有4篇，正在修改的SCI论文有1篇，同时，还有6篇SCI论文正在准备投稿中；申请了3项中国发明专利，其中1项已授权。随着本项目的开展，对纳米材料的认识和应用将有重要的促进作用，对纳米材料密切相关的学科将产生重要的影响，发展了纳米材料合成的新方法和新技术，为开发具有自主知识产权的一维金属/金属、半导体/半导体和金属/半导体同质结/异质结纳米材料的批量制备和应用奠定了一定的理论和实验基础。