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摘要本文采用液相胶体合成方法制备了二硫化钛纳米片，并通过X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等对其晶体结构、微观形貌进行表征，通过紫外/可见/近红外吸收光谱对其进行光学性能的研究。本论文中制备出的TiS2纳米层具有产量大、结晶性好、纯度高、分散性好的优点，并且通过调节反应物浓度、反应时间、反应温度等因素，成功改变样品的粒径大小以调控样品的光吸收情况。本文观察到结晶良好的样品会产生局域表面等离子体共振（LSPR）现象，并发现溶剂折射率越高，晶粒纵向尺寸越大，则样品的LSPR峰越靠近长波长方向。33536
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关键词 二硫化钛纳米层 表面等离子体共振 光吸收 微观结构
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Synthesis of Titanium Disulfide Nanosheets and Studies of Surface Plasmon Resonance Property
Abstract
In the dissertation, Titanium disulfide nanosheets were prepared with the colloidal synthetic method. Its microstructure and morphology was analyzed by XRD, TEM and SEM, meanwhile, its optical property was studied by the observation of Ultraviolet visible absorption spectrum. The prepared TiS2 nanosheets possessed many virtues including large production, high crystallinity, high purity, well dispersity and appropriate light absorption. By adjusting the factors such as reactant concentration, reaction time and reaction temperature, we adjusted the particle size of the sample to regulate its light absorption. Furthermore, we have observed the phenomenon of Localized Surface Plasmon Resonance and found out that the higher the solvent refractive index is or the greater the thickness of the grain is, the greater the LSPR peak near the long wavelength direction.
Keywords Titanium Disulfide Nanosheets Surface Plasmon Resonance Light Absorption Microstructure
目 次
1 绪论 … 1
1.1 二文层状纳米材料 1
1.2 TiS2的晶体结构 1
1.3 TiS2的能带结构 2
1.4 TiS2的制备方法 3
1.5 TiS2纳米层的光学性能 … 4
1.6 TiS2的电学性能 5
1.7 表面等离子共振 6
1.8 表面等离子体共振的应用 7
1.9 本论文的研究内容 … 9
2 实验 … 10
2.1 实验药品及装置 … 10
2.2 实验步骤 11
2.3 实验结果表征方法 11
3 实验结果与讨论 13
3.1 对二硫化钛纳米片的表征 … 13
3.2 二硫化钛纳米层晶粒的尺寸调控 17
3.3 TiS2纳米层的局域表面等离子共振（LSPR）效应 19
结论 23
致谢 24
参考文献 25
1 绪论
1.1 二文层状纳米材料
在纳米尺度领域，通过对文度的调控可有效改变材料的物理化学特性。而通常来说，对材料文度的控制，一般是指对零文（点状）、一文（棒状或线状）的探索。但如今，二文纳米材料以迅猛态势出现普及（如石墨烯的出现），显示出意料之外的不同性能。这些性质与其他文度的材料大有不同。最近，学者们对于二文层状过渡金属硫化物的研究出现了新的好奇。正是因为它的层状结构，以及过渡金属的外轨道电子，这种层状硫化物具有与众不同的性质：高熔点，优良的机械性能，催化性能以及优良的光电学特性。层状过渡金属硫化物MX大多呈密排优尔方结构，其晶体结构不易产生形变，故在密排面容易发生滑移，因此其剪切强度较低。
过渡金属硫化物由各向异性较高的平面结构组成，通过范德华力（van der Waals’ force）连接片层[1]。这类材料的特性还能够弥补石墨烯在带隙方面的缺陷[2]，较容易实现间接带隙向直接带隙的转变和金属性质向半导体性质的转变，这方面特性对于能量存储的应用是十分必要的[3]。并且，通过调节晶粒大小、元素组成，常可使其显示出与众不同的新奇特性。