论文总字数：25343字

摘 要

本文采用油相、水相相结合的方法，研究了水溶性CuInS₂/ZnO纳米晶的制备方案。由于油相、水相法制备纳米晶各有明显缺陷，因而本文采用两相结合法制备水溶性CuInS₂/ZnO纳米晶，而得到的纳米晶才会有较大的荧光效率与广泛的推广使用价值。

为制备这种纳米晶，首先采用油相法，制备出油溶性的CuInS₂/ZnO纳米晶，对其吸收光谱与荧光效率进行测试；接下来对油溶性的CuInS₂/ZnO纳米晶进行配体转换，制备出水溶性的CuInS₂/ZnO同样对它进行吸收光谱与荧光效率的测试。最后对制备出的水溶性纳米晶包上ZnO壳，通过控制浓度、pH、温度和时间等等条件，改变ZnO壳壳层厚度得到量子效率最好的CuInS₂/ZnO纳米晶。

在实际实验过程中，油溶性CuInS₂纳米晶转为水溶性纳米晶时，实验并未达到理想效果。查阅资料，找寻了几种失败的可能原因，但是由于时间有限，仅仅在此分析，具体情况仍需以待进一步实验时一一探索。与此同时，本文还查找了可以作为替代方案的其他实验方法以待进一步研究时使用。

关键词：两相法，水溶性，CuInS₂/ZnO纳米晶，吸收光谱，荧光效率，原因分析

THE PRODUCTION OF WATER-SOLUBLE CuInS2/ZnO NANOCRYSTALS ON OIL-WATER TWO-PHASE METHOD

Abstract

In this thesis, we combine oil phase method with water phase method to explore the production of water-soluble CuInS₂/ZnO nanocrystals.Because of the obvious defects of shear stress with oil phase method and water phase method,we use oil-water two-phase method to produce CuInS₂/ZnO nanocrystals,and the prepared nanocrystals have a fine fluorescence efficiency and obvious value of popularization and application.

To produce the nanocrystals mentioned above, firstly, we use oil phase method to prepare oil-soluble CuInS₂ nanocrystals, and get the absorption spectrum togther with fluorescence efficiency of the prepared nanocrystals; besides, exchange ligand of the prepared nanocrystals to convert them to water-soluble CuInS₂/ZnO nanocrystals, and get the absorption spectrum togther with fluorescence efficiency of the prepared nanocrystals, too. Finally, coat a ZnO shell on the prepared nanocrystals. By changing concentration, pH, temperature of nanocrystals solution and the length of heat-up time, we can choose the best thickness of ZnO shell and get CuInS₂/ZnO nanocrystals withbest fluorescence efficiency.

However，during the process of the actual experiment，we failed to convert the oil-soluble CuInS₂ nanocrystals to water-soluble CuInS₂ nanocrystals. After we looked for information in the literature, we have found several reasons which may lead to the result. But the time is limited. The specific situation can’t be known before further experiments. At the same time, in the article, alternative solutions of this experiment is mentioned. Whether feasible or not still need further exploration.

KEY WORDS: two-phase method, water-soluble, CuInS₂/ZnO nanocrystals, absorption spectrum, fluorescence efficiency,  analysis of causes

目 录

摘要 ………………………………………………………………………………………3

Abstract ………………………………………………………………………………… 3

第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 纳米晶材料简介

1.3 纳米晶的应用

1.3.1 纳米晶在太阳能电池中的应用

1.3.2 纳米晶在LED中的应用

1.4 材料选择与CuInS₂/ZnO纳米晶材料性质

1.4.1 光学性质

1.4.2 电学性质

1.5 纳米晶制备方法

1.5.1 有机相合成法

1.5.2 传统水相合成法

1.5.3 水热法和溶剂热法

1.5.4 微波辅助水热法

1.5.5 实验采用方法

1.5.5.1 油相法

1.5.5.2 水相法

1.5.5.3 两相法

1.6 本文的研究目的和主要研究内容

第二章 实验设备及实验方法

2.1 实验设备及化学仪器

2.2 反应原料

2.3 反应过程

2.3.1 油溶性CuInS2纳米晶的制备

2.3.2 水溶性CuInS₂纳米晶的制备

2.3.3 水溶性CuInS₂纳米晶的包壳

2.3.4 样品吸收光谱与荧光光谱的测量

2.3.5 吸收光谱图与荧光光谱图的绘制

2.4 反应注意事项

2.5 表征

第三章 结果与讨论

3.1 实验数据分析

3.2 原因分析

3.3 其他可行方案设计

结论 ……………………………………………………………………………………26

致谢 ……………………………………………………………………………………27

参考文献（References） ………………………………………………………………28

第一章 绪 论

1.1 引言

当今世界，全球环境问题日益严峻，能源存贮量严重不足，能源问题以及环境污染、CO₂减排己成为世界各国经济发展面临的重要问题。从能源角度看，有人将眼光转向太阳能这种取之不尽，用之不竭可再生能源上。因此，过去几十年，各国都纷纷开始着眼于太阳能的开发和利用。而利用太阳能的最重要最广泛的途径就是研制太阳能电池。

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