新型光学微腔中CdSe@ZnS胶体量子点溶液光致荧光特性研究

通过共形生长薄膜的方法在图形衬底上设计和制备一种新型的光学微腔结构,可以同时实现对光子的限制和对量子点溶液的空间限制.应用这种微腔结构,研究CdSe@ZnS胶体量子点溶液在微腔光子限制作用下的光致荧光特性.通过实验研究分析,发现在微腔光子限制作用下,CdSe@ZnS胶体量子点溶液的荧光强度随着浓度的减小反而逐步增强,与常规容器中的量子点溶液随浓度发光强度变化规律相反;对于小尺寸的光学微腔而言,量子点溶液的发光峰位随浓度增大而出现了蓝移,与常规容器中的量子点溶液发光峰位随浓度变化规律有区别.这些差异体现了微腔作用下量子点溶液光致荧光的不同机制.设计的新型光学微腔产生的限制作用,对于量子点的发光机制产生了重要的影响.     

Mn掺杂CsPbCl3/Cs4PbCl6复合材料的制备及发光机理

为开发适合产业化的零维钙钛矿的合成方法,利用超声法制备了Mn²⁺掺杂的CsPbCl₃/Cs₄PbCl₆复合物(CCM),并讨论了CCM的发光机理.在近紫外激发下,CCM具有明亮的红色发光,发射谱具有3个发射峰,分别位于606 nm(Mn²⁺)、414 nm(CsPbCl₃)和351 nm(Cs₄PbCl₆).CCM中存在CsPbCl₃、Cs₄PbCl₆对Mn²⁺的能量传递过程.通过改变前驱物中MnCl₂/PbCl₂投料比可以调节CCM中Cs₄PbCl₆对CsPbCl₃的钝化,调控CCM中CsPbCl₃对Mn²⁺的能量传递以及Mn²⁺的红光发射强度.     

一种量子阱结构发光器件的模拟与分析

基于Slivaco公司的TCAD软件构建一种新型量子点发光器件,以GaN基底作为电流传输层,在InGaN量子阱中植入InN量子点,并对该器件的电致发光特性进行了仿真.得到了该器件的伏安特性曲线、电致发光光谱曲线,以及量子点尺寸对其发光光谱的影响.仿真结果表明,在外加电压超过3.2V时,发光层的电子和空穴会产生强烈的复合发光;从0.1~2nm改变量子点的尺寸,发射峰从461nm移至481nm,红移了20nm,从2~10nm改变量子点尺寸,光谱基本没有变化.     

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%.     

氮掺杂碳量子点的制备及其在Fe3+检测方面的应用

采用微波直接碳化法制备具有蓝色荧光(λ_em=430 nm)的氮掺杂碳量子点(N-CDs),简称碳点。透射电镜检测表明,所获得的碳点为尺寸均一的类球状颗粒,平均粒径为5.1 nm±0.2 nm。应用红外光谱、X-射线光电子能谱等手段对其进行表征,结果显示,碳点表面有丰富的羟基、羧酸等含氧基团以及氨基等含氮基团,因此具有优良的水溶性与分散性。紫外-可见光光谱及荧光光谱分析结果表明,该碳点水溶液具有激发波长依赖性和荧光稳定性强等光学特性,其最佳激发波长λ_ex=260 nm,最佳发射波长λ_em=430 nm。该碳点与Fe³⁺相互作用具有显著的荧光猝灭效应。不同浓度的Fe³⁺对荧光强度的影响显示,在200～500μmol/L范围内,猝灭效果呈线性关系,其检测限域为21.2μmol/L。其猝灭机理是由于Fe³⁺的存在导致非荧光络合物的形成,从而导致荧光猝灭。该碳点具备较好的光学性质,并能够灵敏检测低浓度的Fe³⁺。     

FeS量子点的制备及其光学特性研究

采用液相超声剥离法制备了尺寸可控的FeS量子点(QDs),通过改变离心转速得到不同粒径的FeS QDs.利用TEM对FeS QDs的形貌和结构进行了表征；通过UV-Vis和PL光谱研究了FeS QDs的光学特性.结果表明：当离心转速分别为4 500、3 000 r/min和1 500 r/min时，对应的FeS QDs平均尺寸为2.6、3.0 nm和3.5 nm;三组样品在紫外到红外波段(200～2 000 nm)均有吸收，随着波长的增加吸收强度缓慢下降；此外，研究发现FeS QDs具有光致发光特性，随着激发光波长增加PL峰红移，表明其发光具有波长依赖性.     

含有3,5-二甲基苯基的吡啶基二氟硼化合物力致荧光变色性能研究

为了研究含有3,5-二甲基苯基化合物的力致荧光变色(MFC)性能,设计并合成了3种二氟硼化合物(3-BF₂、6-BF₂和3,6-BF₂),通过测定在不同极性有机溶剂中以及在四氢呋喃/水混合溶剂中的荧光发射光谱,探究了这3种化合物的分子内电荷转移(ICT)特性和聚集诱导发光(AIE)效应,并采用机械力刺激的方法测试其MFC性能。结果表明,这3种二氟硼化合物都具备聚集诱导发光性能,但只有6-BF₂显示出明显的分子内电荷转移特性和可逆的力致荧光变色行为。X-射线衍射(XRD)测试结果表明,在机械力刺激下,有序的晶相与无序的非晶相之间的相变转换是6-BF₂具有力致荧光变色性能的原因。     

上转换蓝色发光材料KY3F10: Tm, Yb的光电特性

制备了上转换发光显示器中发蓝光的上转换发光材料KY₃F₁₀:Tm,Yb.测试了该材料的XRD衍射图谱.给出了该材料在980 nm激光激发下的发光光谱.分析了该材料的上转换发光机理,得到480 nm峰值发光是由Tm³⁺的¹G₄→³H₆跃迁产生的.KY₃F₁₀:Tm,Yb具有较强的上转换蓝光,同时存在的较弱的红光易于用滤色膜滤除,满足显示对三基色中蓝色的要求.该材料是上转换发光显示所需的一种较好的蓝光材料.     

多功能钆基配位聚合物超微球的制备、上转换发光和磁性能研究

将上转换发光与磁共振成像相结合构建多模态的生物成像材料是目前在肿瘤治疗领域中的一种新趋势.该文通过简单的溶剂热法,以2-溴对苯二甲酸为配体,以Gd(NO₃)₃·6H₂O、Yb(NO₃)₃·6H₂O和Er(NO₃)₃·6H₂O为原料制备了兼具上转换发光与磁性的多功能钆基配位聚合物超微球.研究结果表明:所制备的球形貌均一且具有较好的分散性.在激发波长980 nm的近红外光激发下,该配合物呈现出较强的红光发射和稍弱的绿光发射带,它们分别对应于Er³⁺的⁴F_9/2→⁴I_15/2、²H_11/2→⁴I_15/2和⁴S_3/2→⁴I_15/2的能级跃迁.最后考察了不同实验条件对产物形貌及其发光性能的影响.     

Tb3+和Gd3+掺杂的纳米TiO2薄膜的制备及发光性能与发光机

以钛酸正丁酯［Ti(OBu)₄］为前驱体, 采用溶胶 凝胶法制备Tb³⁺和Gd³⁺共掺杂的纳米TiO₂发光薄膜, 并探讨了Gd³⁺对Tb³⁺的增敏作用机理. 通过X射线衍射(XRD)、 TG/DTA综合热分析仪、 傅里叶变换红外仪(FTIR)、 透射电子显微镜（TEM）和光致发光(PL)光谱分别对不同制备条件下的TiO₂薄膜进行了表征. 结果表明, TiO₂薄膜具有一定的择优取向, 晶相为锐钛矿相, 形成了良好有序的晶体结构, 且样品粒径分布均匀, 颗粒大小约为15 nm; 以230 nm作为激发光, Gd³⁺的共掺对纳米TiO₂发光薄膜中Tb³⁺的发光有显著增强作用.     

YBO3∶Ce3+复合NaMgBO3∶Ce3+荧光粉发光性能的改进

采用第二相复合的方法制备了一系列NaMgBO₃∶Ce3+/yYBO₃∶Ce3+(复合比y=0~0.035，摩尔分数)荧光粉，对其物相、形貌和光学特性进行了研究。选择YBO₃∶5%Ce3+作为复合基底，将其复合到NaMgBO₃∶Ce3+荧光粉中时，样品的带隙增加，随着YBO₃∶Ce3+复合比的增加，样品在464 nm处的发射强度逐渐增强，最佳复合比y为0.025。由于YBO₃∶Ce3+在380~400 nm范围内的发射峰与NaMgBO₃∶Ce3+的激发峰有重合，而且复合物样品在该范围内的发射强度会随YBO₃∶Ce3+复合比的增加而降低，证明了YBO₃∶Ce3+和NaMgBO₃∶Ce3+之间存在能量转移。结果表明:该荧光粉在全光谱照明中可作为一种良好的青色填充候选材料。     

Na2 Ca2.92 Si6 O16:0.08Eu3+荧光粉的制备及其发光特性研究

采用高温固相法制备了一系列Eu3+掺杂的Na₂Ca₃Si₆O₁₆红色荧光粉.用X射线粉末衍射仪表征了荧光粉Na₂Ca_3-xSi₆O₁₆:xEu3+的结构.研究显示,Eu3+的掺入并未使Na₂Ca₃Si₆O₁₆晶体产生杂相.采用荧光分光光度计分析了Na₂Ca_3-xSi₆O₁₆:xEu3+ 的光学性质. Na₂Ca_3-xSi₆O₁₆:xEu3+荧光粉发红光,其中以波长611 nm的发射峰强度最强. Eu3+的掺杂对Na₂Ca_3-xSi₆O₁₆:xEu3+荧光粉发射光谱的峰形和峰位置无明显影响,但发光强度与Eu3+的掺杂量(摩尔分数)有关,当Eu3+的掺杂量为0.08时,Na₂Ca_3-xSi₆O₁₆:xEu3+荧光粉的发光强度达到最大值,掺杂量继续增大时会发生浓度淬灭现象,这可能是由多电子偶极相互作用引起的.结果表明:Na₂Ca_2.92Si₆O₁₆:0.08Eu3+荧光粉是一种潜在的可用于白光LED的红色发光材料.     

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.     

Majorana束缚态对正常金属/三量子点/超导结构输运性质的影响

正常金属/量子点/超导结构可以产生Andreev反射现象,如果在量子点上耦合Majorana束缚态(MBSs),其Andreev反射电导将发生特殊的变化,因而可用于探测MBSs.研究了MBSs对连接在正常金属和超导体之间的线型三量子点输运性质的影响,发现零费米能处的Andreev反射电导在不考虑MBSs之间的耦合时始终等于0.5G₀(G₀=2e²/h),不受量子点能级、量子点间耦合强度、量子点与电极之间耦合强度的影响,具有明显的鲁棒性.     

牛血清白蛋白修饰水溶性CdTe量子点及分析应用

以巯基乙酸为稳定剂,采用水热法合成了CdTe 量子点,用牛血清白蛋白改变量子点的表面修饰状态并通过荧光发射光谱研究了溶液pH、温度和离子强度对表面修饰产生的影响.结果表明,CdTe量子点在502 nm处有吸收,在538 nm处有荧光发射,经牛血清白蛋白对其表面修饰后,吸收峰位不变,但吸光强度升高;荧光发射峰位不变,荧光显著增强.在优化的反应条件下,牛血清白蛋白质量浓度在0.05~1.0 mg/L范围内与荧光增加值呈线性关系,检出限为0.011 7 mg/L。以缓冲溶液为基底牛血清白蛋白含量测定获得满意结果.     

Na+掺杂LiNbO3∶Pr3+荧光粉的制备及应力传感性能

采用高温固相法制备了Na+掺杂的荧光粉Li_1-xNa_xNbO₃∶Pr3+. 在不改变晶体结构的条件下,掺杂Na+提高了荧光粉Li_1-xNa_xNbO₃∶Pr3+蓝色光激发的发射强度,其最佳掺杂计量比x=0.05. 将荧光粉负载到铝合金板上,对金属板施加拉力时,LiNbO₃∶Pr3+的光致发光强度随应力的增大发生骤增现象. 随着x的增加,骤增现象逐渐消失,因为Na+的掺杂改变了Pr3+周围的不对称性,影响了LiNbO₃∶Pr3+的力诱导发光特性.     

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.     

Cu2S量子点的表面增强Raman散射

先制备油性Cu₂S量子点, 再根据Maxwell电磁波理论, 利用Gauss软件模拟Cu₂S量子点的Raman散射光谱, 并用MATLAB对不同粒径Cu₂S量子点产生的表面增强Raman散射（SERS）进行模拟分析. 结果表明: Cu₂S量子点具有较强的SERS信号; 当Cu₂S量子点粒径为2~10 nm时, SERS信号随粒径的增大而增强, 并趋于稳定.     

抛物型量子点的非线性光学整流研究

在紧凑密度矩阵方法和迭代法的框架下,从理论上研究了抛物型量子点（QDs）在不同的量子点半径、宽度以及外加电场和磁场下光学整流（OR）系数。在有效质量近似下,计算了量子点中电子的受限波函数和能量。给出了典型GaAs/AlGaAs抛物型量子点的数值结果。通过研究发现,非线性光学整流系数受到量子点的宽度、半径以及电场和磁场的强烈影响。在考虑电场和磁场的影响时,峰值向高能量方向移动。     

纯相CaAl4O7∶Tb3+(Sm3+)的自蔓延燃烧合成及光致发光特性#br#

用自蔓延燃烧合成(SPCS)技术制备CaAl₄O₇∶Tb³⁺和CaAl₄O₇∶Sm³⁺两种荧光材料, 并通过X射线衍射(XRD)、 Fourier变换红外光谱(FT-IR)、 扫描电子显微镜(SEM)、 紫外-可见漫反射谱(UV-Vis DRS)等方法考察两种荧光材料的结构、 形貌及光吸收性质. 结果表明: SPCS技术可显著降低合成温度; 样品的结晶度较好, Tb³⁺和Sm³⁺掺杂后, 未改变CaAl₄O₇的单斜晶系结构与空间群特征, 但使晶格轻微畸变且使其吸收主峰和吸收带边红移; CaAl₄O₇∶Tb³⁺和CaAl₄O₇∶Sm³⁺分别发射特征绿光和粉红光, 其激发光谱和发射光谱均呈较精细的结构特征.