基于紫外光修饰法调控水热合成ZnSe量子点的荧光光谱的研究

水热合成的ZnSe量子点具有严重的表面缺陷,导致了其荧光发光不稳定,限制了它的实际应用。采用紫外光修饰法,调控水溶性ZnSe量子点的荧光光谱,结果表明:随着紫外光修饰时间的增加,近带边发射峰红移且发光强度显著增强;同时出现584 nm的表面缺陷峰且发光强度逐渐增强。随着紫外光对合成产物ZnSe量子点溶液修饰时间的增加,增加了量子受限效应和表面缺陷,使得近带边荧光发射峰强度增强且红移,而表面缺陷辐射峰值位置不变,但强度有大幅的增加。此研究结果可以应用于生物传感和光开关等器件领域。     

不同激发波长下多孔硅的光致发光研究

采用阳极氧化法腐蚀n型Si(111)片,制备了多孔硅样品.利用荧光分光光度计对样品光致发光和光致发光激发特性进行了研究,发现多孔硅样品的光致发光谱上有2个发光峰,其中心分别位于640 nm和565 nm.基于前人的报道和本实验结果的分析,认为多孔硅的光致发光来源于纳米硅颗粒中光生载流子弛豫到其表面态上然后发生辐射复合.进一步通过实验证明,640 nm处的发光峰与纳米硅颗粒表面的Si-O复合物有关,而565 nm处的发光峰与其它发光中心有关.     

ZnS量子点/聚氨酯纳米复合材料的荧光光谱研究

摘要：合成了高水溶性ZnS半导体量子点(QDs)及ZnS量子点/聚氨酯(PU)纳米复合材料。制备了用巯基丙酸(MPA)表面改性的ZnS量子点溶胶,再利用铸膜法得到了ZnS量子点/聚氨酯(PU)纳米复合膜。根据Brus模型和透射电镜分析可知,70 ºC下回流得到的ZnS量子点的尺寸为4-6 nm。荧光光谱表明,提高反应温度可显著提高ZnS量子点的发光强度;位于400 nm左右的发光带属于束缚态或受限态发光,而不是带边发光,这起因于束缚态载流子(电子和空穴)的辐射再结合; ZnS量子点/聚氨酯纳米复合材料的荧光光谱特性表明,复合材料中ZnS量子点的尺寸分布没有受到太大影响,不过发光带从400 nm蓝移到360 nm左右。     

热处理温度对AlP/SiO_2纳米复合材料发光的影响

对不同温度热处理的xAlP/1 0 0SiO2 纳米复合材料的光致发光进行了研究 .结果表明 ,50 0℃热处理的样品光致发光谱只有位于 585nm附近的发光峰 ,它来源于表面态和缺陷复合发光 .6 0 0℃热处理的样品有两个发光峰 ,分别位于 585nm和6 35nm附近 .分析认为 ,6 35nm处的发光是被弛豫至表面态的电子和空穴通过隧穿复合发光 ;材料热处理温度的提高有利于晶粒的生长 ,从而使表面态和缺陷发光明显减弱 ,出现另一由于隧穿复合产生的发光峰     

多量子阱结构GaN光致发光谱温度变化特性研究

【目的】研究金属有机物气相外延制备的多量子阱结构GaN材料的变温光致发光谱,探讨多量子阱结构GaN的发光机制。【方法】对样品进行变温光致发光谱测试,从发光强度和发光峰位两个角度研究样品的发光机制。【结果】在10～300K温度范围内光致发光谱共有4个发光峰,温度为10K时观察到的发光峰峰值波长分别位于355,369和532nm,100K时出现峰值波长为361nm的新发光峰。【结论】分析认为位于355,361,369和532nm的多峰发光结构分别与激发光源、激子发光、带边发光、量子阱发光和黄带发光相关。361nm附近带边发光光子能量与温度的变化规律与Vanshni经验公式吻合,369nm附近量子阱发光峰峰位随温度变化呈"S"型。     

ZnS量子点/聚氨酯纳米复合材料的荧光光谱

采用水相法制备了经巯基丙酸表面改性的ZnS量子点溶胶,再利用铸膜法得到了ZnS量子点/聚氨酯纳米复合膜.通过紫外吸收光谱和荧光光谱等方法对制得的ZnS量子点及ZnS量子点/聚氨酯纳米复合膜进行了分析表征.紫外吸收光谱表明,纯化前后ZnS量子点的尺寸没有变化,根据Brus模型可知,70℃下回流得到的ZnS量子点的尺寸为30 nm.荧光光谱表明:提高回流温度可显著提高ZnS量子点的发光强度;ZnS量子点水溶液在400 nm左右的发光带是受限态发光,归因于ZnS量子点表面锌原子空位产生的载流子辐射再结合;复合后发光带从400 nm红移到425 nm左右.     

热处理温度对AIP／SiO2纳米复合材料发光的影响

对不同温度热处理的xAlP/100SiO2纳米复合材料的光致发光进行了研究。结果表明,500℃热处理的样品光致发光谱只有位于585nm附近的发光峰,它来源于表面态和缺陷复合发光,600℃热处理的样品有两个发光峰,分别位于585nm和635nm附近。分析认为,635nm的发光是被弛豫至表面态的电子和空穴通过隧穿复合发光;材料热处理温度的提高有助于晶粒的生长,从而使表面态和缺陷发光明显减弱,出现另一由于隧穿复合产生的发光峰。     

纳米氧化锌颗粒的荧光光谱特性及测试条件的影响

分别用沉淀法和有机物单源的热分解方法从溶液中生长了不同尺寸的氧化锌纳米晶体,研究了纳米晶体的荧光特性及其对测量样品状态的依赖关系.尺寸比较大的ZnO纳米晶体在固态下其荧光光谱为宽阔的发光带,并在宽阔发光带上出现一系列明显的精细结构,而分散于有机溶剂中时其荧光由激子复合发射和通过氧空位的复合发射组成.分散于有机溶剂中的中等尺寸的表面包裹的纳米ZnO晶体的荧光由激子荧光、通过浅杂质的发射和通过本征缺陷复合的荧光组成,其强度随着测量浓度的升高而增强,并且激子的荧光发生红移;尺寸比较小的表面包裹的纳米晶体的荧光为激子复合和通过氧空位复合的荧光组成,激子荧光强度、通过氧空位的发光强度及其相对强度随着纳米晶体浓度的变化而变化,测量浓度的升高,激子发光峰没有位移,但与缺陷态相关的激发光荧光发生红移.     

多量子阱结构GaN光致发光谱温度变化特性研究

【目的】研究金属有机物气相外延制备的多量子阱结构 Ga N 材料的变温光致发光谱,探讨多量子阱结构 Ga N 的发光机制。【方法】对样品 进 行 变 温 光 致 发 光 谱 测 试,从 发 光 强 度 和 发 光 峰 位 两 个 角 度 研 究 样 品 的 发 光 机 制。【结 果】在10~300K温度范围内光致发光谱共有4个发光峰,温度为10K 时观察到的发光峰峰值波长分别位于355,369和532nm,100K 时出现峰值波长为361nm 的新发光峰。【结论】分析认为位于355,361,369和532nm 的多峰发光结构分别与激发光源、激子发光、带边发光、量子阱发光和黄带发光相关。361nm 附近带边发光光子能量与温度的变化规律与 Van-shni经验公式吻合,369nm 附近量子阱发光峰峰位随温度变化呈“S”型。
     

Au表面等离激元增强ZnO微米碟紫外发光研究

利用简单气相传输法制备ZnO微米碟,通过在其表面溅射一层Au纳米粒子,构建Au与ZnO的复合结构,详细探讨ZnO微米碟的紫外发光增强性能及Au表面等离激元与ZnO激子的耦合过程和耦合机制.研究结果表明,溅射Au纳米颗粒使室温下生长的ZnO微米碟的紫外发光增强了近10倍;Au与ZnO的复合结构中存在ZnO近带边发光增强和缺陷发光被抑制的2个物理过程;在Au与ZnO的耦合过程中,能量耦合与电子转移共同存在.     

白光LED用量子点玻璃的制备方法及应用研究进展

白光LED用量子点玻璃不但具有量子点高荧光效率、发光波长可调和较窄的发射波长等新颖的光学特性,而且量子点的热稳定性差和水氧抵抗性差的问题也很好的得到了解决,可以有效的避免封装材料黄化老化、发光不均匀和出现光斑等传统封装白光LED出现的问题。综述了白光LED用量子点玻璃的制备方法及其在LED的应用,并对白光LED用量子点玻璃的荧光效率和无铅、无镉量子点玻璃的研制提出了进一步展望。     

温敏型碳点的新法合成

用柠檬酸和聚乙二醇200为原料,通过微波法制成了碳点溶液,利用IR、XRD、UV、TEM、激光动态光散射和荧光分光光度计进行了表征.实验结果表明,该法制备的碳点近似球形,粒径约为5nm,分散均匀,无团聚现象,在363nm的最佳激发波长处,发射波长为418nm.随着所制得的碳点溶液温度的升高,发射峰位置不发生移动,而荧光强度呈十分显著的下降趋势,并且温度与荧光强度呈较好的线性关系,R2=0.9895.这种对温度敏感的碳点,有望用于温敏碳点荧光材料显示与测量表面温度的装置中.     

Novel Hybrid SiO_2/ZnS Coated CdTe/CdS Quantum Dots and Their Bioapplications

Novel CdTe/CdS quantum dots(QDs)coated with a hybrid of SiO_2 and ZnS were fabricated through a simple two-step approach.The hybrid SiO_2/ZnS coated CdTe/CdS quantum dots was characterized by transmission electron microscopy(TEM),UV and fluorescence spectrometer.Results indicated that the core-shell structure gave the QDs outstanding photoluminescence properties,includinganarrowphotoluminescencespectrum,high photoluminescence(PL)quantum yield and long emission lifetime(average PL lifetime of increased from 26.4 ns to 49.1 ns).Cellular studies showed the QDs had good cytocompatibility with Hela cells as determined by the 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide(MTT)assay after coating SiO_2/ZnS,and also proved the feasibility of using the hybrid SiO_2/ZnS coated QDs as optical probes for in vitro cell imaging.The synthesis method of QDs is highly promising for the production of robust and functional optical probes for bio-imaging and sensing applications.     

Optical microcavities

Optical microcavities confine light to small volumes by resonant recirculation. Devices based on optical microcavities are already indispensable for a wide range of applications and studies. For example, microcavities made of active III-V semiconductor materials control laser emission spectra to enable long-distance transmission of data over optical fibres; they also ensure narrow spot-size laser read/write beams in CD and DVD players. In quantum optical devices, microcavities can coax atoms or quantum dots to emit spontaneous photons in a desired direction or can provide an environment where dissipative mechanisms such as spontaneous emission are overcome so that quantum entanglement of radiation and matter is possible. Applications of these remarkable devices are as diverse as their geometrical and resonant properties.     

量子点在小鼠体内的生物学分布

对CdTe量子点在小鼠体内的生物学分布进行了研究. 实验表明, 量子点在小鼠体内通过血液循环系统运输到肝脏和脾脏, 24 h之内在这两种脏器中能够观察到量子点的存在, 同时有红移现象发生, 随着时间的延长, 量子点在这两大脏器中的量越来越少, 直到消失. 用量子点作为标记物研究纳米粒子在生物体内的运输、 分布和代谢具有操作简便、 安全、 结果直观等特点.     

Preparation of Electrospun CdSe-Quantum-Dots-Doped Porous Films

Electrospun porous films doped with the green-synthesized CdSe quantum dots were synthesized. Glycerol was chosen to prepare the quantum dots （ QDs）, with the highest quantum yield of 78.28%. Polycaprolactone （PCL） was electrospun with CdSe QDs to avoid the QDs＇ toxicity and improve the QDs＇ cytocompatibility. The electrospun QDs-doped films preserve the original QDs＇ fluorescence. Pores can be detected from the SEM of the films, predicting the possibility of loading drugs in the cancer therapy. The cell proliferation assay shows excellent cytocompatibility of the eletrospun CdSe-QDs-doped films. The present eletrospun CdSe- QDs-doped porous films are cytocompatibale, highly-fluorescent and ootential to load drugs in cancer therapy.     

花椒碳点荧光探针的制备及对牛奶中溴代乙酰胆碱的检测

以食用花椒为原料,采用热解法制备了荧光碳量子点(CDs),加入β-环糊精修饰CDs.用荧光表征CDs的光学性质,透射电镜观察了CDs的外貌特征.结果表明:荧光激发和发射波长分别为315 nm、429 nm,荧光量子产率为0.60,碳点平均直径为4.2 nm,由于溴代乙酰胆碱(ACH)对碳量子点的荧光具有增敏作用,可以用于牛奶中ACH的分析检测.在pH值为7,25 ℃条件下,(ACH)的加入量与CDs荧光强度的增加成正比,其线性回归方程为ΔF=314.72c+134.54,线性0.08~1.6 μmol/L,相关系数 r=0.997 9,标准偏差为1.75,检出限(3σ/K)为1.62×10^-8 mol/L.将此方法用于牛奶和酸奶中ACH含量的测定,回收率为98%~102%.     

CsPbI3量子点在不同极性溶剂的光学特性

全无机钙钛矿CsPbI₃量子点具有发射谱线窄、荧光量子产率高和稳定性强等特点,在红光LEDs和新型太阳电池领域具有广阔的应用前景.本文通过热注入法在正己烷溶剂中合成了CsPbI₃ 量子点, 并对其结构和光学特性进行表征,结果表明,量子点主要的发光机制是量子限制区自由激子复合.通过改变溶剂的种类(正己烷、甲苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯)对量子点的光学特性进行了调整,研究发现随着溶剂极性的增加,发光峰位从615 nm红移至660 nm,这是因为极性溶剂对量子点表面具有修饰作用,通过改变溶液极性实现CsPbI₃量子点发光峰位调节的条件为制备波长可调的光电器件提供了一定的实验参考.     

表面富S2-的硫化镉量子点的合成及其在汞离子定量分析中的应用

在水溶液中采用柠檬酸三钠和六偏磷酸钠作为稳定剂,通过控制较低浓度的无机镉源溶液和硫源溶液缓慢接触反应,在冰水浴条件下一步成功合成了荧光稳定性好、表面富硫的水溶性CdS量子点.并利用Hg2+与CdS富硫表面的过量S2-的特异结合反应所引起的量子点的荧光淬灭效应,实现了对水溶液中痕量汞离子的选择性定量分析检测.考察了不同种类缓冲溶液、pH值条件、量子点浓度等因素对荧光淬灭程度的影响,在优化的最佳实验条件下,汞离子分析测定的线性范围为0.05～33μmol.L-1.     

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.