高稳定的溴铅铯量子点制备及发光二极管应用

通过合理设计钙钛矿量子点（Quantum Dots，QDs）的表面配体，采用在大气水氧暴露的环境中一步合成钙钛矿量子点的制备方法，以3-氨丙基三乙氧基硅烷为表面配体，采用热注入法直接制备二氧化硅包裹的溴铅铯量子点（CsPbBr3@SiO2 QDs）核壳结构. 研究反应时间对二氧化硅壳层厚度的影响，利用透射电子显微镜和X射线光电子能谱仪表征量子点核壳结构的形貌，分析材料的元素组成. 利用光谱仪表征材料在水、氧、光照等环境下的发光光谱，分析和讨论光谱的时间稳定性. 实验结果表明，反应时间为30 min时，可成功制备壳层均匀、形貌良好的CsPbBr3@SiO2 QDs. 得益于二氧化硅壳层的包裹和高分子膜的封装，量子点在刮涂成膜后，其光学薄膜仍保持优越的光致发光性能；在水氧环境下的稳定性得到了改善，置于水中180 d仍可保持较高的光致发光强度；进一步将量子点溶液应用于发光二极管器件，可实现较窄的发光峰和较高的光谱稳定性.     

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.     

水相中合成CdTe半导体量子点

用不同修饰剂在水相中合成了CdTe半导体量子点(Quantum Dots,QDs).通过紫外吸收光谱(UV-VIS)、荧光发射光谱(PL)、Zeta电位等方法对制备的样品进行了表征.实验结果表明:选用同一修饰剂,紫外吸收和荧光发射峰随反应时间的延长有明显红移,即粒径在不断长大;选用不同的修饰剂,反应相同的时间,可以得到不同粒径的量子点;合成CdTe量子点的发射谱的平均半峰宽约为50 nm,单分散性很好;以巯基乙酸为修饰剂,反应时间为240 min时,是水相合成CdTe量子点的最佳条件;量子点水溶液的Zeta电位受修饰剂和pH值的影响;水溶性的、带有官能团的量子点适合于进一步的生物应用.     

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．     

Cd与Se比例对CdSe量子点发光性能的影响

硒化镉(CdSe)量子点具有荧光量子产率高、稳定性好以及光谱易于调节等优点,在发光二极管、太阳能电池及荧光标记等领域有着广阔的应用前景,而研究不同工艺条件对其性能的影响具有重要意义.以金属氯化物为Cd和Se源,以巯基丙酸(3-MPA)为包覆剂利用水相回流反应法在100 ℃下反应120 min制备了系列CdSe量子点,并讨论了不同Cd与Se比例时样品的形貌、带隙及光学性能的变化.CdSe量子点的尺度在2.19~2.57 nm,最强激发峰位于431 nm,发射峰位于561 nm,吸收光谱带边从460 nm蓝移到450 nm,表明样品在合成过程中,Cd与Se比例对样品的性能有一定的影响.     

CdSe/CdS量子点及量子点@聚苯乙烯荧光微球的制备

针对量子点在聚苯乙烯(PS)微球中包载率不高的问题,首先通过热循环单前驱体耦合法制备出高效发光的CdSe/CdS核壳量子点,再采用配体交换及乳液聚合法将制备的CdSe/CdS核壳量子点包载在PS微球中.实验结果表明:所制备的CdSe/CdS核壳量子点的荧光量子产率超过90%;经过配体交换,不仅提高了量子点的溶解度,而且PS微球对量子点的包载率提高至87%.该结果对于提高量子点荧光微球在荧光免疫分析中的检测灵敏度具有较重要的意义.     

量子点的制备方法综述与展望

由于量子点的特殊结构导致其产生表面效应、量子尺寸效应、介电限域效应和量子隧道效应,所以量子点具有许多有别于传统体相材料的光学性能。近四十年来,量子点的合成一直是人们关注的热点,从有机相到水相,从低荧光量子产率到高荧光量子产率,从短荧光寿命到长荧光寿命,量子点的制备技术在不断发展。目前更高荧光量子产率及更稳定发光性能的量子点的制备及其在各领域的应用依然是广大科研工作者关注的焦点。将对各种制备量子点的方法进行梳理,并对量子点制备及应用进行展望。     

锌基荧光量子点核壳结构材料的制备及发光性能研究

由于半导体纳米材料具有特殊的光电性能,在光致发光、电致发光等方面有着广泛的应用而备受关注。本文主要介绍了利用聚合物、表面活性剂以及无机物包裹锌基荧光量子点,制备核壳结构纳米材料,并讨论了包裹前后量子点发光性能的变化。     

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.     

双掺杂核壳结构ZnS：Mn@ZnS：Cu量子点的水热法合成及其光致发光性能

以巯基丙酸为稳定剂,水热法合成了分别用Mn和Cu双掺杂、核壳结构的新型量子点( ZnS：Mn@ZnS：Cu)。工作中,分别考察了原料配比、反应温度、反应时间、pH值、核壳比例和掺杂量对 ZnS：Mn@ZnS：Cu光致发光性能的影响,用扫描隧道显微镜、X射线粉末衍射等手段表征了ZnS：Mn@ZnS：Cu的形貌与结构,用荧光等光谱方法研究了其性能。结果表明,ZnS：Mn@ZnS：Cu量子点性能稳定,其荧光、磷光和热稳定性等性能明显优于单掺杂的ZnS：Mn量子点。     

生物功能化碳量子点制备

为了实现碳量子点在细胞荧光成像方面的应用,采用共价修饰的方法对碳量子点进行生物功能化.采用水热法,以柠檬酸为碳源,乙二胺为钝化剂合成了蓝色荧光碳量子点.为了进一步实现碳量子点的共价偶联,对碳量子点进行羧基化处理,然后通过两步功能分子修饰完成生物功能化碳量子点的制备.采用透射电子显微镜、荧光和紫外分光光度计、红外光谱仪、电位粒度分析仪及荧光共聚焦显微镜研究了生物功能化碳量子点的性质和功能.实验结果表明:聚乙二醇(PEG)和核定位肽TAT通过酰胺化反应成功修饰至碳量子点上,叶酸(FA)通过酯化反应成功修饰至PEG末端,两步共价修饰完成了生物功能化碳量子点的制备.该生物功能化碳量子点具有电中性、小尺寸、低毒性和细胞核靶向的功能,适用于细胞荧光成像分析.     

在水相中优化合成CdTe半导体量子点

用巯基丙酸(MPA)作稳定剂,在氮气保护下,水相中合成了CdTe半导体纳米量子点.通过荧光光谱(PL)分析、透射电子显微镜(TEM)和X线粉末衍射(XRD)光谱分析对产物进行了表征.实验结果表明:反应时间、温度、pH值、Te2-和Cd2+的物质的量比及巯基丙酸与镉离子的比例,对CdTe量子点的粒径大小、粒径的分布和粒子...     

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.     

半导体发光Ag_2S量子点合成及应用

近年来窄带隙溶胶半导体纳米晶引起人们极大关注,该类纳米晶在光学、电学、生物医疗、材料科学等其他领域有着非常重要的应用.大量研究证实了Ag_2S量子点具有许多优异性能,比如:近红外荧光发射、低毒性、荧光量子效率高、稳定性好、成本低和合成设备简单.与传统的量子点(含有重金属Cd,Hg,Pb元素)相比,近红外发光的Ag_2S量子点避免了重金属离子本身固有的毒性,并且因其具有低毒性被用在生物医疗中.在本文中详细讨论了半导体发光Ag_2S量子点的性质、晶体结构和合成方法,并对Ag_2S量子点的生物相容性评价方法以及在生命科学领域的应用进行了阐述.     

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.     

L-半胱氨酸修饰的水溶性掺杂型CdZnTe量子点的水热法制备和表征

通过水热法,以Zn离子作为掺杂材料,L-半胱氨酸为稳定剂,制备出了水溶性的掺杂型CdZnTe量子点.应用高温高压的水热合成法,有效地减少了量子点表面的缺陷,过渡金属Zn的掺杂有效降低了CdTe量子点的毒性,结果表明:制备出的CdZnTe量子点含有高比例掺杂剂,性质稳定、单分散性好、量子产率高,具有良好的生物相容性,可广泛应用于生化检测和生物医学研究.     

CdTe敏化太阳能电池电解质和对电极的改进

通过改进对电极和优化电解质,研究电解质和对电极对量子点敏化太阳能电池性能的影响,进一步提高Cd Te量子点敏化电池的效率。以Cu2S取代传统的Pt作对电极,能获得更好的催化特性,电池的填充因子和效率提高了近一倍。采用多硫电解质,优化S2-和S的量以及水醇比来提高电解质氧化还原的能力。采用改进的电解质和对电极,获得了效率为1.47%的Cd Te量子点敏化太阳能电池。     

氮化物半导体量子点核-壳结构杂质态的结合能

在连续介电模型和有效质量近似下,采用变分法从理论上研究了GaN/Al_xGa_(1-x)N量子点核-壳结构中杂质态结合能,计算了该结构中杂质态结合能随量子点核-壳结构核尺寸、壳尺寸、Al组分以及杂质位置的变化关系.结果表明:杂质态结合能随着量子点半径(核和壳尺寸)的增加单调减小;当杂质位置到量子点中心距离d增加时,杂质态结合能呈现先增大后减小的趋势,出现一极大值;杂质态结合能随Al组分的变化受杂质位置影响较大,呈现不同的变化趋势,且变化比较明显.     

Ag纳米粒子增强CdS白光量子点器件的研制

在十八烯体系中合成Cd S量子点,用光诱导法制备银纳米粒子,并将两者复合,制备成4种复合样品,分析复合样品的荧光谱,在银纳米颗粒的表面等离子体共振峰分别对应于富含缺陷的硫化镉量子点的带边荧光峰和表面态荧光峰时,发生了带边荧光淬灭而表面态荧光增强的现象.结果表明,通过控制金属和量子点之间的距离,能够控制带边荧光辐射和缺陷带荧光辐射的比例,从而控制白光量子点的色温.采用395 nm紫光LED作为激发光源,将涂有荧光样品的玻片与激发光源组装成银纳米颗粒/量子点复合结构白光照明器件原型,银纳米粒子能够改变Cd S量子点样品发光颜色,荧光效应的增强程度随着量子点样品的厚度减小而加强.该研究为认识荧光物质和金属之间的相互作用提供了新途径,同时探讨了该器件在变色发光材料方向的应用前景.     

还原性巯基修饰的 CdSe/ZnS 量子点合成及其与人血清白蛋白相互作用的研究

以还原型谷光苷肽为修饰剂,在水相中合成了稳定的核壳结构的 CdSe /ZnS 量子点．采用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究其与人血清白蛋白（HSA）的相互作用,研究表明：CdSe /ZnS 量子点对 HSA 内源荧光的猝灭机制属于形成复合物引起的静态猝灭,28℃时猝灭常数为2．1＆#215;105 Lmol -1,结合常数为2．8＆#215;105,结合位点数为1．0,量子点与 HSA 的结合力为静电作用力,量子点对 HSA 的构型未改变．