硫化镍与硫酸铜的阳离子交换反应研究开题报告

1. 研究目的与意义

纳米半导体材料因其独特的光学、电学、磁学等优异性质在光电领域有着重要的应用。

其中硫化物维纳米材料具有特殊的非线性光学性质、良好的光致发光特性、显著的量子尺寸效应、催化以及其他特殊的物理化学性质，可以广泛应用于各种非线性光学材料、发光材料、光催化材料和光敏传感器材料等。

离子交换法是近年来发展起来制备半导体纳米材料的新方法，可以巧妙地利用现存晶格作为模板，不改变材料的结构和形貌，在合适的反应条件下对材料的组成进行调控。

2. 国内外研究现状分析

2004年alivisatos 课题组首次将离子交换法用于微纳米材料的制备，通过阳离子交换实现了cdse向ag2se之间的转换，利用比表面积较大的纳米晶为原料，很大地改善了较高的合成温度要求，实现了由一个固相向另一个固相之间的化学转移，在材料合成领域是一个重大的突破。

2013年，郝星宇等以乙氧基-丙氧基嵌段聚合物p123，水热法合成tio2介孔材料，利用镉离子和表面活性剂的离子交换反应来实现镉离子在介孔材料内表面的吸附，然后通过硫化作用在介孔材料内生成cds纳米粒子，此法制备的介孔tio2/cds的光催化活性显著高于沉淀法制备的tio2/cds。

同年，李谦等采用阳离子交换法制备出了结构稳定，尺寸在4-5 nm 的核壳型pbs/cds量子点，该物质在近红外区具有良好的吸收和荧光性能，其在高效率的pbs量子点太阳能电池中有望得到应用。

3. 研究的基本内容与计划

1、2015年12月，查阅相关文献理解课题目的及其意义，完成课程设计报告。

2、2016年1月，与导师交流，修改课程设计报告，及时反馈并最终定稿。

3、2016年2月，进行实验前的准备工作，了解所用化学药品的物理和化学性质，准备实验所需的实验器材，并能熟练操作仪器。

4. 研究创新点

本实验利用具有特殊形貌的微纳米材料作为模板，通过离子交换实现微纳米材料间的形貌遗传来制备出满足人们需求的材料成为可能。

另外，可以通过控制置换时间对母体材料的组分连续调控来实现对材料性能的连续调优，最终得到所需的新材料。