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纳米光电材料

1.定义：纳米材料是一种粒子尺寸在1到100nm(de)材料.纳米光电材料是指能

够将光能转化为电能或化学能等其它能量(de)一种纳米材料.其中最重要(de)一

点就是实现光电转化.

其原理如下：

光作用下(de)电化学过程即分子、离子及固体物质因吸收光使电子处于激发态而

产生(de)电荷传递过程.当一束能量等于或大于半导体带隙(Eg)(de)光照射在半

导体光电材料上时,电子(e-)受激发由价带跃迁到导带,并在价带上留下空穴

(h+),电子与孔穴有效分离,便实现了光电转化[1].

2.分类：纳米光电材料(de)分类

纳米光电材料按照不同(de)划分标准有不同(de)分类,目前主要有以下几种：1.

按用途分类：

光电转换材料：根据光生伏特原理,将太阳能直接转换成电能(de)一种半导体光

电材料.目前,小面积多结GaAs太阳能电池(de)效率超过40%[2].

光电催化材料：在光催化下将吸收(de)光能直接转变为化学能(de)半导体光电材

料,它使许多通常情况下难以实现或不可能实现(de)反应在比较温和(de)条件下

能够顺利进行.例如,水(de)分解反应,该反应(de)ΔrGm﹥﹥0在光电材料催化

下,反应可以在常温常压下进行[3]

2.按组成分类：

有机光电材料：由有机化合物构成(de)半导体光电材料.主要包括酞青及其衍生

物、卟啉及其衍生物、聚苯胺、噬菌调理素等；

无机光电材料：由无机化合物构成(de)半导体光电材料.主要包括Si、TiO2、ZnS、

LaFeO3、KCuPO4·6H2O、CuInSe2等；

有机与无机光电配合物：由中心金属离子和有机配体形成(de)光电功能配合物.

主要有2,2-联吡啶合钌类配合物等[4].

3.按形状分类

纳米材料大致可分为纳米粉末、一维纳米材料、纳米膜等.

纳米粉：又称为超微粉或超细粉,一般指粒度在100纳米以下(de)粉末或颗粒,

是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中问物态(de)固体颗粒材料.

一维纳米材料：指直径为纳米尺度而长度较大(de)线状材料.分为纳米线和纳米

管.

纳米膜：纳米膜分为颗粒膜与致密膜.颗粒膜是纳米颗粒粘在一起,中间有极为细

小(de)间隙(de)薄膜.致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级(de)薄膜[5].

纳米光电材料具有纳米材料(de)四种特性（量子、)

3.纳米光电材料(de)制备方法

制备纳米材料(de)方法有很多,根据不同(de)纳米光电材料及其用途有不同(de)

制备方法.

1.化学沉淀法：

通过在原料溶液中添加适当(de)沉淀剂,让原料溶液中(de)阳离子形成相应(de)

沉淀物(沉淀颗粒(de)大小和形状由反应条件来控制),然后再经过滤、洗涤、干

燥、热分解等工艺过程而获得纳米粉体(de)方法.依其沉淀方式可分为：直接沉

淀法和均匀沉淀法两种.TiO2常用此方法来制备.

2.溶胶凝胶法：

以无机盐或金属醇盐为前驱物,经水解缩聚过程逐渐凝胶化,然后作相应(de)后

处理而得到所需(de)纳米粉体,溶液pH值、溶液浓度、反应时间和温度是影响溶

胶、凝胶质量(de)主要因素.此方法也常用来制备TiO2.3.微乳法：

由水、油(有机溶剂)、表面活性剂及其助剂组成透明或半透明(de),各相同性(de)

热力学稳定体系.其中水被表面活性剂及其助剂单层包裹形成“微水池”,通过控

制“微水池”(de)尺寸来控制粉体(de)大小,制备纳米物质.CdTe常用此法制备.

3.微乳法：

由水、油(有机溶剂)、表面活性剂及其助剂组成透明或半透明(de),各相同性(de)

热力学稳定体系.其中水被表面活性剂及其助剂单层包裹形成“微水池”,通过控

制“微水池”(de)尺寸来控制粉体(de)大小,制备纳米物质.CdTe常用此法制备.

4.水热合成法：

在密闭体系中,以水或其他有机物作为溶剂,在一定温度和水(de)