基于当前金属硫属化合物纳米晶相结构的可控合成方法及相结构对性质影响的研究现状,我们设计了固液相化学合成路线,通过选择反应前驱体、改变加料方式和还原剂的用量,可控合成了一些不同相结构的金属硫属化合物,如:六方相CuSe、立方相Cu2-xSe、单斜相Cu2Se;六方相ZnSe、立方相ZnSe;单斜相 GeSe2、正交相 GeSe 纳米晶等。采用 EDS、Mapping、XRD、XPS、UV、TG-DTA、FT-IR、FE-SEM、TEM、HRTEM等多种手段对所得纳米材料的组份、表面状态和微结构等进行了表征和分析,并通过一系列的条件实验探讨了它们的生长机理。研究了它们在表面增强拉曼(SERS)、电致化学发光(ECL)和光电化学(PEC)等性质及其潜在的应用,初步讨论了相结构和性质之间的关系,取得一些有趣的研究成果。主要内容如下:(1)采用简单温和的方法合成了单斜相的Cu2Se和Cu2Se/Pd异质结。以[(C2H5)4N]2[CuCl4]为铜源,Se02-松油醇提供Se(-II)源,分别通过“热注入”和“一锅煮”两种不同的加料方式,得到了六方相CuSe和立方相Cu2-xSe。用正三辛基膦(TOP)在220 ℃条件下处理CuSe和Cu2xSe,均得到单斜相的Cu2Se。将上述三种相结构的铜硒化合物在室温下与Pd(N03)2混合,经异丙醇还原分别得到了与Pd复合的杂化材料,透射电镜和高分辨电镜分析显示Pd NCs均匀地分散在铜硒化物的表面。此外,研究了一些反应参数对产物形成的影响,发现松油醇的用量在相可控合成过程中起到了重要作用,即使在热注入的条件下,随着松油醇用量的增加有助于形成立方相Cu2-xSe。以四巯基吡啶(4-Mpy)为探针分子测试了上述合成的硒化铜及其杂化材料的SERS性能。由于Cu2Se与Pd之间强的协同效应,Cu2Se/Pd表现出比单独的Pd和Cu2Se更加优异的性能,并且相比于CuSe/Pd和Cu2-xSe/Pd,该材料对4-Mpy的灵敏度高,检测限可得到1.0×10-9 M。这种新的Cu2Se/Pd杂化材料将在化学和生物检测领域有潜在的应用前景。(2)在1-十八碳烯(ODE)体系中,以无水氯化锌为锌源,Se02为硒源,硼烷-叔丁基胺配合物(BTBC)为capping试剂,可控合成了不同相结构的ZnSe。在反应过程中BTBC起到了导向剂的作用,控制着纳米晶的生长动力学,从而对最终的相结构起到了决定性作用。我们发现当不加BTBC时,只有立方相的ZnSe形成,BTBC的加入,使其由立方相向六方相转变。对以上两种相结构的ZnSeNCs进行了表面功能化处理,表面修饰上羧基后两亲性和生物相容性明显提高。经过ECL测试表明,六方相ZnSe NCs发光强度高且信号稳定,可有效地实现对Cd2+的选择性检测,检测限可达到0.8 μ。该工作表明,ZnSe NCs由于其毒性低、价格低廉、稳定性好等特点,将是一种很好的ECL发光材料,用其构筑的ECL传感器可有效地进行痕量重金属离子的检测。(3)选择GeL4为锗源,硒尿为硒源,油胺为溶剂和共还原剂,BTBC作为还原剂,采用“一锅煮”的方法,可控合成了单斜相GeSe2、混合相GeSe2-GeSe和正交相GeSe,据我们所知,这是首次实现对锗硒化合物的相可控合成。同时,在四丁基六氟磷酸铵的乙腈溶液中测定了三者的能带结构,以便更好地理解其PEC性能。经PEC测试表明,相比于正交相GeSe和混合相GeSe2-GeSe,单斜相GeSe2在530 nm的激发光源下,有较强光响应信号且稳定性好。考虑到长波长激发对生物分子的损伤小,且相比于CdSe、PbSe等经典的发光材料毒性小等特点,单斜相GeSe2为构筑光电化学生物传感器提供了一种新颖且性能优异的PEC活性材料。