1. 研究目的与意义
20世纪80年代中期，纳米金属材料成功研制使纳米材料开始问津世界，各国开始了对这种特殊材料的研究，而到了后来，随着各种纳米材料的相继问世，如纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等，使材料界开始了新的革命，人类的生活得到了改变。而在其中，纳米硫化镉则是一种重要的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料，其禁带宽度为2.4ev，具有独特的光电化学性能，从而广泛应用于光化学电池和储能器件。而它拥有既有别于体相材料又不同于单个分子的特殊性质，使其在光致发光、电致发光、传感器、红外窗口材料、光催化等许多领域有着广泛的应用。
硫化镉性能与晶粒尺寸和形状等密切相关，例如：量子尺寸效应，它能使硫化镉的能级改变、能隙变宽，吸收和发射光谱向短波方向移动，直观上表现为颜色的变化。当硫化镉粒度为5-6nm时，其颜色已由体材料的黄色变为浅黄色。而纳米粒子表面效应引起硫化镉纳米微粒表面原子输运和构型的变化，同时也引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化，对其光学、电学及非线性光学性质等具有重要影响。因而在催化、非线性光学、磁性材料等领域中有广阔的应用前景，如发光二极管、太阳能电池、传感器、光催化等。
最近几年,光伏太阳电池一直被人们所重视,而cds作为一种重要的n型太阳能电池材料,它的电子亲和势(4.5 ev)与氧化锡的接近,能和ito形成良好的欧姆接触,所w在大多数太阳电池的材料中都用〇胎多晶薄膜作为异质结8电池中的n型窗口层。当大于材料禁带宽度的光照射在pn结上时,在pn结附近产生电子空穴对,由于内建电场的存化产生的非平衡电子载流子将向空间电荷区两端漂移,产生光生电势,破坏原来的平衡,如果将pn结和外电路相连,则电路中出现电流。在这个过程中,cds的窗口层的透过率w及导电性的大小,决定p型吸收层(cdte、czts、cigs)吸收光子的多少。其次,cds薄膜的致密程度也决定电池漏电的程度。所w,高透过率、高致密的cds很大程度上决定了电池的最终效率。在cdte薄膜电池的研究过程中,有很多材料被尝试用来作为窗口层,例如zno、zns和cdse等,但是效果最好的是cds半导体薄膜。2001年,吴选之、巧小纪用水洛法制备的cds薄膜作为窗口层,制备了16.5%的高效cdte电池,并且这个效率维持了10年之久。
2. 国内外研究现状分析
1、光催化材料
以半导体纳米硫化镉微粒进行光催化研究，主要集中在光解水制氢、光催化降解污染物、还原固定化及催化有机合成等方面。如lin等人以硫脉和醋酸福为原料，用溶剂热方法得到的六方相硫化镉纳米粒子对亚甲基蓝有较好的光催化降解活性。den等人以醋酸福为福源，hzs为硫源，发现制得的硫化镉催化剂具有很高的光解水制氢活性。
通过对纳米硫化镉进行改性，也能提高其催化效率。目前的主要方法有贵金属沉积，半导体复合，离子掺杂等。ning等人以cdclz为福源，nazs为硫源合成立方闪锌矿结构的硫化镉纳米微粒。再通过光化学沉积法将r负载于硫化镉纳米微粒上。
周秀文等人采用溶胶凝胶法制备tio/硫化镉复合半导体光催化剂，在紫外光源照射下，甲基橙为指示剂，研究催化剂的光催化活性。结果表明，当硫化镉掺入量为0.5%(摩尔比)时，tioz/硫化镉的光催化活性最高;当硫化镉的掺入量3.5%(摩尔比)时，tiq/硫化镉光催化剂的光催化活性低于tioz的光催化活性;hy'unwoong等人通过溶胶凝胶法，均匀沉淀法和光化学沉积法分别合成了pt-和硫化镉/(pt-tioz)复合光催化剂。
2、光学材料
3. 研究的基本内容与计划
本课题从合成纳米硫化镉溶胶入手，通过溶于不同溶剂中，观察其分散情况。利用微观技术观察纳米硫化镉的形态特点，用多种表征方法考察硫化镉纳米晶的形态、尺寸、晶型及粒子分散情况,从而分析它的性质，以便于未来对纳米硫化镉的研究做铺垫。
纳米材料的制备在当前材料科学研究中占据极为重要的位置。制备纳米材料的方法很多，主要可分为化学法和物理法，或者可分为气相法、固相法和液相法三类。
1、固相合成法
4. 研究创新点
本实验是研究如何制备纳米硫化镉。
常用的Cd源有氯化镉、硝酸镉、次氯酸镉等，因Cd源种类不同而对合成的硫化镉造成的影响不同，但鉴于氯化镉中所含阴离子不会造成体系反应复杂化，带来不必要的麻烦，其所含化学键与不会干扰产物表面基团的测定，故本实验采用氯化镉作为Cd源来制备硫化镉溶胶。
常用的S源有硫化氢、硫化钠、TAA、硫脲等。其中，硫化氢气体有毒且具有刺激性气体，将以硫化钠，硫代乙酰胺，硫脲为硫源合成硫化镉进行比较，结果表明，以硫化钠为硫源合成的硫化镉粒子荧光以缺陷发射为主，以硫脲为硫源合成的硫化镉粒子荧光虽以带边发射为主，但强度弱，而以硫代乙酰胺为硫源合成的硫化镉粒子荧光带边发射强，缺陷发射弱，荧光性质较好。故用在碱性条件下逐渐释放出硫代乙酰胺（TAA）中的S离子。
