V-VI族化合物（V=Sb、Bi;VI=S、Se、Te）是一类窄带隙半导体材料（Eg=0.1-1.89 e V）,该类材料地球储量丰富、低毒、载流子寿命长和光吸收系数高(>10~5 cm-1),同时具有高的载流子移动性、优良的光导性和化学稳定性,能够在可见光至近红外宽光谱区域内产生光电响应,在光电探测、太阳能电池及离子电池、光催化、热电冷却装置、薄膜晶体管、相变存储器应用、光学器件等领域具有广泛的应用前景。特别是在其正交相晶体结构中,该类化合物沿[001]晶体学方向上呈现一维链状结构,这使得晶体生长往往形成高度各向异性的一维纳米线或纳米棒。基于上述选题背景,本论文以锑基硫/硒化合物为研究对象,主要探索Sb2Se3、Sb-Se-S、Sb2S3纳米线/棒的新方法合成、研究生长机理、表征产物的光学带隙以及在可见-近红外光谱区内的光电响应性能。论文基于阳离子交换反应,还初步进行了Sb2Se3纳米棒到Cu2-xSe纳米棒的化学转化研究,结果证实了棒-棒转化的可能性,为纳米棒/线的精准制备探明了一条可行的路径。1.使用硒氰酸钾（KSe CN）作为一种新颖的分子硒源,通过回流法合成了均一的Sb2Se3纳米棒,详细地表征了该物质的物相、结构、化学纯度与元素化学态、光学吸收与光电性能,表明了产物拥有良好的光导性与宽光谱吸收（Eg=1.35e V）。同时,提出了新硒源的分子反应机制,涉及Se-CN键热分解断裂,释放单质Se（0）,随后经油胺热还原生成Se2-阴离子,而金属硒化物沉淀的形成会加速该反应过程。此外,对不同反应时长产物的SEM及TEM形貌分析,探明了产物由纳米棒与纳米管共存状态完全转化为纳米棒的生长过程。光电测试评估了该材料的光电性能,展示出良好的光电流增强和光稳定性。2.以二硫化硒（Se S2）为单硒/硫源,制备三元Sb-Se-S纳米棒。研究中调节Se S2/Sb Cl3前驱体摩尔比（0.5:1、1:1与1.5:1）,通过回流法制备出形貌和尺寸均匀、不同Se/S含量的Sb-Se-S合金纳米棒。随着前驱体摩尔比地增加,所得纳米棒的长度×直径与对应的晶格参数增加,而带隙值（Eg）则降低。基于单根纳米棒的EDS微观元素分析结果表明,在较高前驱体摩尔比时（1:1与1.5:1）呈现出了Se与S元素的非均相分布特点,具体是S集中于纳米棒的中心部位,从中心到边缘含量逐渐降低,而Se主要占据纳米棒的两端。基于纳米棒生长动力学,论文进一步解释了Se与S元素非均相分布的原因,其中包括H2S(S2-)与H2Se(Se2-)的产生顺序与速率、H2S与H2Se的挥发性、二元Sb2S3与Sb2Se3之间Ksp的差异以及晶体结构各向异性驱使的纳米棒在轴向与径向上生长速率的不同。光电测试表明Sb-Se-S纳米棒在可见光谱范围表现出良好的光电响应性能和光化学稳定性。3.在油胺-十二硫醇液相反应体系中,采用第一部分合成的Sb2Se3纳米棒与Cu+进行阳离子交换反应(Sb3+→Cu+),转化为立方相Cu2-xSe纳米棒。结合EDS-mapping分析,探明该阳离子交换反应优先在[001]晶向生长的Sb2Se3纳米棒的两端进行,进而产生轴向Sb2Se3-Cu2-xSe、Cu2-xSe-Sb2Se3-Cu2-xSe异质结构的中间相,其中Cu2-xSe集中在Sb2Se3纳米棒的一端或两端位置,证明了该纳米棒两端的高反应活性和中间过渡形态。基于胺-硫醇体系对Sb3+和Cu+离子不同的配位螯合能力,初步探讨了Sb3+→Cu+阳离子交换反应热力学和动力学原因,以期推广到其他阳离子交换反应过程,实现更多纳米材料体系的化学转化。此外,还评估了Cu2-xSe纳米棒的光学吸收和光电性能。