硫族半导体光热转化材料的微波法控制合成及构效关系研究

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1、分类号：O64UDC：540学号：15451282224密级：公开温州大学硕士学位论文硫族半导体光热转化材料的微波法控制合成及构效关系研究作者姓名：余国东学科、专业：化学研究方向：能源材料化学指导教师：王继昌完成日期：2018年03月20日温州大学学位委员会温州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得温州大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与

2、我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日温州大学学位论文使用授权声明本人完全了解温州大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权温州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属温州大学。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期

3、：年月日硫族半导体光热转化材料的微波法控制合成及构效关系研究摘要光热转化材料在光热治疗、光热催化、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。因此，对廉价、高效的光热转化材料的开发具有重要的研究意义。硫族半导体材料有易于制备、成本低、稳定性好、结构和组成可调等优势，能够克服贵金属价格昂贵，有机材料稳定性差，碳材料光热效果不佳等问题，在所有光热材料中具有良好的发展前景。研究表明在硫族半导体材料中Bi基、Cu基硫化物以及Te在光学吸收和光热转化方面表现良好，且Bi基材料的CT造影性能更有助于材料在光热治疗方面的应用。但目前仍存在着

4、制备方法复杂，光热转化效率有待提高，多组分多功能材料缺失等问题亟待解决。因此，本文针对以上问题采用一步微波快速合成的方法，通过构筑复合纳米材料以及纳米结构的优化两个途径开展研究，取的创新性成果包括：1、以生物兼容性较好的Bi基和Cu基硫化物为研究对象，构筑简单的一步微波法，合成得到一种具有强光学吸收的双功能的多组分Cu2S/Bi2S3/Cu3BiS3复合材料。并对多组材料组成结构、光热性能、CT造影性能进行表征。结果表明得到的Cu2S/Bi2S3/Cu3BiS3的转化效率达到43.8%，具有增强光热性能，同时还表现出良

5、好的稳定性。CT造影测试得到HU值达16.7，较商业的Ultravisit3000具有更优异的CT造影性能。2、以单一前驱体二乙基二硫代氨基甲酸碲（TDEC）一步微波法合成颗粒状，线状，管状和三重叠结构的Te，并对其形貌，组成，光学吸收和光热性能进行表征，对比结果发现材料的光热性能随比表面积增大明显提高。其中颗粒结构Te的转化效率最优，达48.7%。并建立一种简单方法在碲外层包裹上Au在提高其应用性的同时其材料的光学吸收和光热性能也获得明显的提高。热电测试发现管状结构较其他结构具有更好的热电表现。关键词：硫族半导体，碲

6、，微波法合成，光热转化，构效关系IIIMICROWAVEASSISTEDSYNTHESISOFCHALCOGENIDESPHOTOTHERMALMATERIALSANDTHERELATIONSHIPBETWEENTHEIRMICROSTRUCTURESANDFUNCTIONABSTRACTPhotothermalmaterialshavefoundabroadrangeofapplicationsindiverseareassuchasphotothermaltherapy,photothermalcatalysis,

7、solarcellandsoon.Therefore,thedevelopmentofmoreefficientphotothermalmaterialshasimportantimpactsonbothfundamentalresearchandpracticalapplications.Chalcogenidesemiconductorshavetheadvantagesoflowcost,goodstabilityandtheadjustablemicrostructureandcompositions,when

8、beingcomparedwiththehighcostofpreciousmetals,instabilityoforganicmaterials,orpoorphotothermalefficiencyofcarbonmaterials,andthereforehaveverypromisingfutureamongallex