CdSe/CdS核壳型量子点的合成及其在白光LED的应用

以氯化镉、二氧化硒及硫化钠为原料在水相中直接合成巯基乙酸稳定的CdSe/CdS核壳型量子点,对所合成的核壳量子点的晶体结构、形貌特点及光学特性进行了X线粉末衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)和荧光光谱(PL)表征.XRD结果表明合成的CdSe/CdS核壳量子点表现出显著的立方晶系结构CdS的特征峰;TEM结果显示所合成的量子点形貌呈近球状,直径大约6nm.CdSe/CdS量子点发射黄色荧光,其荧光强度是CdSe的10倍左右.将CdSe/CdS量子点与蓝光InGaN芯片组合得到白光发光二极管(LED),所得白光LED的显示指数为77.1,与当前商业用的YAG白光LED相当,说明所合成的CdSe/CdS核壳量子点可作为白光LED备选荧光材料.     

CdS/ZnO核壳结构量子点的制备及其光学性能

通过溶胶-凝胶法制备出ZnO、CdS和CdS/ZnO核壳结构量子点的前驱体,在空气气氛下高温处理后得到壳厚度为10nm左右的CdS/ZnO核壳结构.CdS/ZnO核壳结构会导致紫外吸收边产生明显的红移.与ZnO和CdS相比,核壳结构使CdS/ZnO的激发、发射光谱都产生了明显变化,并且提高了发光强度.研究发现核壳结构会使ZnO和CdS原有的能级结构发生变化.     

原位构筑CdSe核-ZnS壳结构复合量子点及其光学性能研究

首次利用油酸-液体石蜡原位构筑CdSe核-ZnS壳结构复合量子点材料.透射电镜显示了CdSe核-ZnS壳结构;紫外可见光谱、荧光光谱及激光共聚焦等结果,表明所制得的CdSe核-ZnS壳结构复合量子点材料具有明显的增强量子点的荧光效率的特点.     

多聚赖氨酸-量子点微球在细胞标记中的应用

以戊二醛为交联荆,将在水相合成的带负电的CASe/Cds核壳量子点与带正电的多聚赖氨酸结合制备得到稳定性微球(PL-QDs).将该微球与肝癌细胞SMMC-7721共培养,并用荧光显微镜跟踪观察以研究量子点微球在细胞标记中的作用.结果显示,微球对细胞无毒性,而且能有效地将量子点释放至细胞内并使细胞在绿光光照下发出红色荧光,荧光能稳定存在6 d以上.研究表明,该微球细胞毒性低,可用于生物学标记的量子点载体.     

CdSe量子点的制备及其被聚乳酸包被的研究

以巯基乙酸为稳定剂,制备CdSe量子点,并考察聚乳酸对量子点的包被.采用透射电镜对CdSe量子点被聚乳酸包被前后的形貌进行观察,采用X射线粉末衍射、紫外可见吸收光谱、荧光光谱和荧光显微镜对产物进行分析和表征.研究结果表明:CdSe为闪锌矿型(立方形)的球形纳米晶,量子点的平均尺寸为4 nm,具有明显的量子尺寸效应和较强的荧光强度;组装聚乳酸的量子点相对于纯的量子点尺寸明显增大(40 nm),荧光强度有所增强,且量子点被包裹在内核,具有明显的核壳结构.     

CdSe:Zn/ZnS核壳量子点的化学合成及光谱性质研究

采用绿色合成工艺,使用多种配体分别在水溶液中合成了水溶性的CdSe:Zn/ZnS核壳量子点,并通过多种测试手段对产物的结构及光谱性质进行讨论.XRD结果表明,合成的CdSe:Zn/ZnS核壳量子点为立方闪锌矿结构,产物的平均晶粒尺寸约为2.4nm,相比未加配体得到的量子点的晶粒要小一些.SEM图像表明合成的样品为近球形颗粒.有趣的是,合成的样品具有良好的的亲水性,推断样品的表面包覆有亲水性基团,该推断与FT-IR结果相吻合.量子点的吸收峰位与相应的体材料相比,均产生明显的蓝移,展示出明显的量子限域效应.     

高荧光CdSe／ZnTeⅡ型核壳量子点的水相合成与表征

以巯基丙酸（MPA）为稳定剂,CdSe量子点为核,在水相中合成了具有较高荧光量子效率和化学稳定性的Ⅱ型核壳半导体量子点．通过荧光光谱、紫外-可见光吸收光谱和X-射线衍射方法对该CdSe／ZnTeⅡ型核壳量子点的光谱性质和结构进行了表征,证明：CdSe／ZnTeⅡ型核壳量子点的荧光发射光谱在500—573nm连续可调,半峰宽为40～50nm,荧光量子产率高达6．8％;粒型为球形,粒径约3．2nm,且粒径分布均匀;晶体结构为立方晶型．     

多重量子点编码微球的高效制备与表征

选取了中心发射波长分别为528、597nm的2种CdSSe@ZnS量子点,采用了聚(苯乙烯-马来酸酐)(PSMA)介导法将上述量子点均匀、高效装载进入介孔聚苯乙烯微球(MPS)的孔道内,通过调节2种量子点的掺杂量,成功制备了一系列具有不同荧光特性的编码微球.利用扫描电子显微镜、荧光分光光度计、激光共聚焦荧光显微镜及流式细胞仪对制备得到的系列编码微球的性能进行了表征.结果表明:制备得到的编码微球可均匀分散于水相体系,其荧光分布均匀且微球间量子点荷载密度较为一致,有利于提高编码能力,同时通过2种量子点的有效组配实现了双色荧光的高精准编码与解码分析.     

微乳液法制备CdSe/CdS核壳纳米粒子及表征

研究了SDS/异戊醇/环己烷/水所组成的四元微乳体系,并将该体系用于CdSe及CdSe/CdS(核壳结构)纳米粒子的制备.在反应过程中以紫外可见吸收光谱考察了不同反应条件下粒子的成核与生长情况.实验得到的CdSe微乳液非常稳定,室温下放置数月仍未见有沉淀生成.使用荧光分光光度计和高分辨透射电镜对粒子进行表征,所得CdSe/CdS纳米粒子粒径为5 nm左右,粒径均一且具有较高的荧光强度.     

反相微乳液法制备以CdSe量子点为核的SiO_2荧光纳米颗粒

以3-巯基丙酸为稳定剂,亚硒酸钠为硒源,合成高质量水溶性CdSe量子点。在pH值为11.0的碱性条件下,当n(Cd)∶n(Se)∶n(MPA)=1∶0.2∶1.1时,在9.0h内,可获得荧光发射峰在511⁵63nm范围内连续可调CdSe量子点,最高荧光量子产率值可达16.1%。采用反相微乳液技术,制备以CdSe量子点为核的SiO2荧光纳米颗粒。用荧光分光光度计,红外光谱仪,透射电镜等分析测试手段,对得到的荧光纳米颗粒的性能进行表征。结果表明:得到的SiO2纳米颗粒大小均匀,水溶性和光稳定性好。     

CdSe/SiO2核壳荧光纳米颗粒的制备与表征

以巯基丁二酸为稳定剂,二氧化硒为硒源,合成高质量水溶性CdSe量子点.采用反相微乳液技术,制备以CdSe量子点为核的SiO₂荧光纳米颗粒.在pH值为11.0的碱性条件下,当n_Cd∶n_Se∶n_MSA=1∶0.2∶1.4时,在540 min时间内,可获得荧光发射峰在531~554 nm范围内连续可调CdSe量子点,最高荧光量子产率值可达14.7%.分别用紫外-可见光谱、荧光光谱、X射线粉末衍射和透射电镜等对CdSe量子点进行表征,用荧光光谱、透射电镜、红外光谱等对CdSe/SiO₂荧光纳米颗粒的性能进行表征.     

3-巯基丙酸稳定的CdSe量子点的制备及其荧光性能

以CdCl₂·2.5H₂O,Na₂SeO₃和NaBH₄为反应物,制备3-巯基丙酸稳定的CdSe量子点.研究了加热回流时间、镉和硒的物质的量及镉和3-巯基丙酸的物质的量之比等实验条件对CdSe量子点光谱性能的影响.采用紫外-可见光谱、荧光光谱、X射线粉末衍射和高分辨透射电镜等分析手段,对量子点的光学性能和结构进行表征.结果表明,反应时间、镉和硒的物质的量及镉和3-巯基丙酸的物质的量之比等实验条件对CdSe量子点的光谱性能有明显影响;不同条件下制备的量子点的荧光发射峰的半峰宽保持在35~40 nm范围内;所得CdSe量子点为立方晶型.在pH值为11.0,且nCd∶nSe∶nMPA=1∶0.2∶1.1的条件下,回流90 min制备的量子点的荧光量子产率值可达16.1%.     

水相量子点的研究进展

综述水相量子点的回流共沉淀法和水热法等常用制备方法,Cd Te基核壳结构量子点、复合Si O2包覆的Cd Te纳米晶和水相合金量子点等的核壳结构特点,水相量子点稳定性及其在生物检测、离子检测和发光二极管等方面的应用。概述水溶性量子点的合成方向、组装及应用前景,提出制备毒性低、生物兼容性好和性质稳定的水相量子点是研究和关注的方向,认为合成的系统化将使其应用研究占主导地位。     

CdS包覆SiO_2核/壳和空腔结构纳米球制备及发光性能

以Stber法制备的SiO2纳米微球为模板,利用二氧化硅模板表面的静电吸附作用,采用层层自组装法,生成厚度可控的硫化镉纳米晶包覆层,制备出CdS包覆SiO2核/壳结构及Mn2+掺杂CdS核/壳结构纳米球.利用牺牲模板法,以HF为蚀刻剂,还可控制备出CdS空腔纳米结构和Mn2+掺杂的空腔纳米结构.采用XRD、EPR、TEM、SEM、Uv-Vis和PL等测试手段对所得核/壳与空腔纳米结构的组份及微结构进行分析和表征.Mn2+掺杂CdS核/壳结构样品的EPR谱可见6条谱线,g因子约在2.002~2.005,这6条超精细结构谱线来自占据Cd2+格位的Mn2+离子,可归属于Mn2+中允许的磁偶极跃迁.Uv-Vis谱分析结果显示CdS空腔结构纳米球的吸收边相比CdS体材料发生很大程度蓝移,且禁带宽度增大.CdS空腔纳米结构的PL谱分析结果表明在530 nm处出现一个较宽的发射带,可归属于CdS空腔纳米结构的表面缺陷态发射;相对于实心纳米结构,CdS空腔纳米结构的荧光强度明显增强.Mn2+掺杂CdS空腔纳米结构的荧光发射光谱表明,当Mn2+掺杂量相对于CdS物质的量之比为2.0%时,其荧光强度最大.CdS包覆SiO2核/壳结构及CdS空腔结构纳米材料在光子晶体、生物荧光标记及生物催化等技术领域具有潜在的应用前景.1     

CdSe/ZnS量子点荧光猝灭法测定农药甲胺磷

基于农药甲胺磷对CdSe/ZnS量子点荧光猝灭的现象,建立了一种简单快速测定农药甲胺磷的新方法.在最佳实验条件下,CdSe/ZnS量子点的荧光猝灭程度与甲胺磷浓度在4.72×10-7～7.08×10-6 mol/L范围内呈线性关系,相关系数为0.998 8,检出限为2.5×10-7 mol/L.本法已成功用于大米及莴苣叶菜中农药甲胺磷残留的检测,加入回收率在91.7%～106.7%之间.利用紫外-可见光谱及透射电子显微镜技术,探讨了甲胺磷对CdSe/ZnS量子点荧光的猝灭机理.     

利用金纳米晶等离子共振效应实现量子点敏化太阳能电池的光电流增强（英文）

近年来,金、银、铜等金属纳米颗粒被广泛应用在光电器件中,这些金属颗粒自身特有的光散射效应或等离子共振效应可以用来增强光电器件中的光电流,但较少有研究能够在一维纳米线阵列体系中直接观察到这种光电流产生和增强的现象.本文通过水热反应制备了TiO2纳米棒阵列,通过柠檬酸钠还原HAuCl4 3H2O的方法制备了直径约20 nm的金纳米晶.为研究金纳米晶在量子点敏化太阳能电池中的光电流增强效应,构筑了ZnS/CdSe/CdS/TiO2核-壳结构的纳米线阵列化光阳极.在该量子点敏化太阳能电池体系中,通过简单地引入金纳米晶,短路电流从7.788 mA/cm2增加到8.574 mA/cm2,增强了约10%;整个器件的光电转换效率从1.66%增加到1.73%,增强了约4.2%.这种增强效应主要来源于金纳米晶受到激发后电子向ZnS/CdSe/CdS/TiO2光阳极注入所导致.为进一步证实该结论,通过原位反应使所制备的金纳米晶与TiO2纳米棒阵列复合,构筑了单一的Au/TiO2复合体系,在可见光照射下,清楚地观察到了光电流产生现象;而单一的TiO2在可见光照射下,并不能产生光电流.     

基于 In$_{{\bf 1}-x}$Ga$_{x}$P 梯度合金核无镉量子点的制备及 LED 应用

低毒性磷化铟量子点(indium phosphide quantum dot, InP QD)作为最有可能取代有毒重金属镉基量子点的材料, 已经在下一代商业显示和照明领域中显示出巨大潜力. 然而, 合成具有高荧光量子产率(photoluminescence quantum yield, PL QY)的InP QD 仍然具有挑战性. 因此, 提出了以乙酰丙酮镓作为镓源, 在高温下通过乙酰丙酮基对表面配体的活化作用, 生成具有梯度合金核的 In$_{1-x}$Ga$_{x}$P/ZnSe/ZnS 量子点, 有效解决了原有的 InP 与 ZnSe 之间晶格失配的问题; 同时减少核壳界面缺陷, 使量子点的荧光量子产率高达 82%, 所制备量子点发光二极管(quantum dot light-emitting diode, QLED)的外量子效率(external quantum efficiency, EQE)达到 3.1%. 相比传统的 InP/ZnSe/ZnS 结构量子点, In$_{1-x}$Ga$_{x}$P/ZnSe/ZnS 量子点荧光量子产率提高了 25%, 器件的外量子效率提高了近一倍. 该方案为解决 InP 量子点荧光量子产率低、发光器件性能差等问题提供了新的思路.     

高效率CdS/CdSe共敏化Zn_2SnO_4大孔太阳电池研究

以聚苯乙烯(PS)微球为模板,通过水热合成法制备了Zn2SnO4大孔材料。SEM显示其孔径为约200nm,壁厚约70nm,且制备成电极后大孔分布均匀,结构保持完整。然后电沉积法制备了CdS/CdSe共敏化大孔Zn2SnO4电极,EDS mapping显示CdS/CdSe在整个截面分布均匀。以多硫电对为电解液,Pt负载FTO为对电极,组装太阳电池,改变不同CdS沉积电流后,得到最高效率为1.91%。     

用甲苯-水两相体系制备CdS量子点

为了能够制备出性能良好的CdS量子点,采用两相体系,用温和易控的方法,合成了不同粒径的CdS半导体量子点.用X线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱仪等测试手段对产物进行了表征.结果表明:合成的CdS量子点粒径均匀,为立方晶型,具有良好荧光特性,通过控制反应时间可以控制CdS量子点的粒径,而且可以有效减少晶体的表面缺陷,提高荧光强度,从而进一步应用在光电、催化、传感、生物等领域.     

CdS量子点自组装膜对DNA的界面传感

以巯基乙酸为稳定剂,在水相中直接合成表面带负电荷,具有良好的分散性CdS量子点.利用CdS量子点、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和壳聚糖之间的静电吸引相互作用,在石英表面通过层层组装,构筑多层CdS量子点纳米薄膜.采用荧光光谱、荧光显微镜对Quartz/APES/CdS量子点自组装膜进行表征,并将该膜用于对DNA的界面荧光传...