一维纳米结构材料由于其能组装成许多特异功能材料,因而成为一个研究热点.随着研究的深入,各种新颖的一维纳米结构如纳米棒、纳米管、纳米丝、纳米带和纳米同轴电缆等相继被发现.与此同时,一些材料的单纳米结构物性的成功测量以及应用,更加推动人们研究新型一维纳米材料的控制合成,并探索其形成机制.CdS是一种典型的光电半导体材料,在光吸收、光电转换、非线性光学、光催化和传感器等方面有着广泛的应用.该论文中,以络合试剂为模板,通过水热方法合成了一维CdS(Z<,nx>Cd<,1-x>S,M<,n><2+>掺杂CdS,聚合物包覆CdS)纳米棒,以及CdS纳米棒的自组装体一多臂CdS纳米棒.产品用TEM、HRTEM、SEM、XRD、XPS、ICP、EDS、UV-vis、RAMAN、IR、TG_DSC和PL等技术进行了表征.研究表明,络合试剂的稳定常数,或络合剂类型(即单齿、双齿型)并不是水热法合成中形成一维CdS纳米棒的决定因素(以往文献通常认为他们是决定因素).研究认为,中间态络合物的结构可能是水热合成中络合剂模板影响CdS纳米晶体形貌的一个重要因素,并提出了一种水热合成CdS纳米棒的络合物结构诱导生长机理.通过改变硫源实现了对CdS纳米棒直径的控制合成.以硫化铵、氨基硫脲、硫脲和硫代乙酰胺为硫源,所得CdS纳米棒的直径分别为30,60,140和650nm.所选硫源不仅能提供水热反应所需S<2->,而且也是一种络合配体.研究认为,硫源的配位能力可能是控制水热合成CdS纳米棒直径的一个重要因素.半导体纳米材料本身高度不稳定,易被光解、严重团聚,以及存在大量表面缺陷等问题.为此,通常需要对半导体纳米材料进行表面修饰,使其表面钝化,或改善表面状态,以期提高材料的光、电性能.该论文以聚合物PVP分子作为表面修饰剂,通过水热合成的方法制备出了尺寸大小分布均匀、性能稳定的CdS纳米棒.经PVP表面修饰后的CdS纳米棒的吸收光谱呈现分离的吸收峰即结构峰的特征,同时荧光发射光谱的发射峰明显增强,发射峰型更窄.