QDs量子点太阳能电池与器件的优化和光学应用

QDS量子点物质在太阳光的可见光范围内具有很好的发光反应,与其他的电致发光器件材料相比,纳米晶量子点具有很多潜在优势,例如荧光量子率高,发射光谱窄,发射波长方便调整,化学稳定性能好等优异的光学、电学性能,使其成为很具有研究方向的电致发光材料,而利用这些性质和优势使量子点物质在光伏电池和电致发光器件方面具有很好的应用前景.     

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.     

水中痕量重金属离子的碳量子点荧光传感器检测法研究新进展

碳量子点具有优良的荧光特性、制备简单、成本低廉、毒性低、性能稳定和生物相容性好等优点,在荧光传感器方面展现出良好的应用前景,在金属离子检测和生化分析等领域引起了广泛关注。本文综述了碳量子点的制备方法及近5年碳量子点荧光传感器在检测水中痕量重金属离子方面的最新进展,并对碳量子点荧光传感器目前面临的挑战和今后的发展趋势进行了展望,以期为该领域的深入研究提供参考和借鉴。     

荧光碳量子点的合成与生物成像应用及生物安全性研究进展

荧光探针在生命科学领域被广泛应用于生物成像领域.随着纳米技术的迅速发展,一些新类型的纳米荧光探针应运而生.荧光碳量子点(carbon dots)以其良好的生物相容性、优异的的抗光漂白能力、长荧光寿命和宽荧光光谱区域,在生物成像方面有广泛的应用前景.重点关注近年来碳量子点在合成、生物成像以及生物安全性方面的进展,对开发成更安全和更灵敏的碳量子点探针进行了探讨.     

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。     

Mn^2＋和Ce^3＋共掺杂的CdS量子点制备及其光谱研究

采用低温水热技术,以硫脲为稳定剂,在90℃的水相中合成了发蓝色荧光的Mn^2＋和Ce^3＋共掺杂的CdS体量子点。用透射电子显微镜对该量子点形貌进行了表征,其直径约为10 nm的球形颗粒。研究了该量子点的紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱以及荧光光谱随时间的变化。结果表明,Mn^2＋和Ce^3＋共掺杂使CdS量子点的发光强度提高10倍;该量子点具有较好的发光稳定性。     

量子点的量子效应及其在荧光标记中的应用

近年来,纳米技术已经成为人们广泛关注的前沿领域之一,引起国际上的普遍重视。量子点（QDs）又称半导体纳米微晶体,是一种由Ⅱ～Ⅵ族或Ⅲ～Ⅴ族元素组成的约2nm～20nm的纳米晶粒,具有独特的发光特性,可作为新型的荧光探针用于多种标记物的同时检测,极大地促进了荧光标记在生物医学中的应用。本文概述了这种量子点的量子特性以及其在荧光标记方面所具有的重要应用价值。     

基于生物质甘蔗渣的荧光碳量子点制备

本实验以富含纤维素的废弃生物质甘蔗渣为原料,采用水热法合成了具有荧光性能的碳量子点.对碳量子点进行了表征,其粒径大小约为5~10 nm;在紫外灯照射下发蓝色荧光,对其荧光性能进行了研究,发现其具有多元激发、多元发射的性质.对其细胞毒性进行了研究,结果表明是一种生物相容性良好的标记材料.     

以焦粉为碳源所制荧光碳量子点的表征及性能分析

以焦粉为碳源,混合酸(浓H_2SO_4和浓HNO_3)为氧化剂,采用水热法制备荧光碳量子点。利用UVVis、FTIR、TEM、XRD等对其进行表征,并分析碳量子点的合成条件对碳量子点的结构和性能的影响。结果表明,合成条件对碳量子点性能的影响由主到次的顺序为:混合酸体积反应温度pH值反应时间;合成该碳量子点的最佳条件为:反应温度为95℃、混合酸体积为12mL、反应时间为9h及pH值为9,所制荧光纳米碳量子点的粒径较小且分布均匀,具有良好的水溶性。     

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.     

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.     

半导体量子点及其应用概述

半导体量子点是由少量原子组成的准零维的纳米量子结构,表现出较其它维度的结构的半导体材料更优越的性能,被广泛应用于量子计算、量子生物医学、量子光伏器件、量子发光器件和量子探测器中,是现在前沿科学研究的热门课题之一。     

纳米标记材料荧光碳点的制备

以葡萄糖为碳源,以聚乙二醇(PEG)为分散剂和表面修饰剂,采用微波法和水热法2种加热方法,探索了水溶性荧光纳米碳量子点(Carbon Quantum Dots,CQDs)的制备;探讨了碳量子点制备过程中反应温度、反应时间、PEG/葡萄糖摩尔比和p H值对碳量子点荧光性能的影响.实验结果表明,微波法合成碳量子点的影响因素的排列顺序为:反应时间反应物摩尔比反应温度,反应时间为2.5 min、摩尔比n(PEG-200):n(葡萄糖)=6∶1、反应温度为180℃,p H=9为微波法合成荧光碳量子点的最优条件,并在此优化条件下,对微波法和水热法制备的碳量子点的光学性质进行了初步比较,结果显示,水热法制备的荧光碳量子点性能略优于微波法,这2种方法制备的荧光碳量子点都具有较好的荧光性能,均能用于荧光标记领域.     

碳量子点槲皮素复合物的制备及其抑菌性能研究

在水相中采用葡萄糖化学氧化法合成了碳量子点,利用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)对碳量子点表面进行修饰,通过表面接枝法将槲皮素接枝在碳量子点表面,制备出了碳量子点/槲皮素复合物,并用IR、TEM、荧光分析对碳量子点和复合物进行表征.选取金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为实验菌种,采用药敏片法对制得的产品进行了抑菌性能测试.结果表明,该方法制得的碳量子点粒径均匀,分散性好.在紫外灯的照射下,碳量子点与碳量子点/槲皮素复合物分别呈现出明亮的蓝色和绿色荧光.复合物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有明显的抑菌作用,且明显强于槲皮素.     

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。     

不同溶剂中制备单分散量子点

选用比较缓和反应条件,用无毒、价廉、稳定性好的无机化合物作为反应前驱体制备半导体量子点材料．通过选择不同的反应溶剂,可以得到粒径大小不同从而发光波长可“调谐”的一系列CdSe量子点材料．用紫外吸收光谱（UV—Vis）,荧光发射光谱（PL）跟踪了反应的过程,用X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）对得到的量子点材料的结构进行了表征．对量子点材料在有机溶剂和水溶液中的转相进行了研究,为量子点与生物分子的连接,进而在生物标记方面的应用提供材料基础．该方法是对传统高温条件下有机金属化合物前驱体分解制备方法的补充,是一种环境友好的半导体量子点材料的制备方法．     

等离子体增强纳米金刚石荧光特性

金刚石纳米颗粒(Nanodimonds)具有大的比表面积、发光稳定、无毒性、固态量子比特等特性的惰性纳米材料,因此被广泛应用于生物医学、生物传感、生物成像、材料科学、核磁共振等领域。利用等离子体共振技术,结合纳米胶体金材料实现金刚石纳米颗粒的荧光增强,得到的Raman和荧光增强因子分别达到29.08和28.26,为进一步研究金刚石纳米颗粒作为生物荧光探针提供研究基础。     

等离子体增强纳米金刚石荧光特性研究

金刚石纳米颗粒(Nanodimonds)具有大的比表面积、发光稳定、无毒性、固态量子比特等特性的惰性纳米材料,因此被广泛应用于生物医学、生物传感、生物成像、材料科学、核磁共振等领域,本文利用等离子体共振技术,结合纳米胶体金材料实现金刚石纳米颗粒的荧光增强特性的研究,得到Raman和荧光增强因子分别达到29.08和28.26,为进一步研究金刚石纳米颗粒作为生物荧光探针提供研究基础。     

新型N,S共掺杂碳量子点的制备及其性能

通过水热反应法,以苹果酸、乙二胺(N源体)和L-半胱氨酸(S源体)为碳源,制备了N和S共掺杂的荧光碳量子点,对该碳量子点的形貌、结构、组成和光学性能进行了试验,试验选择150℃作为反应体系温度,pH值调整为8.0,反应时间为24 h.研究结果表明:制备的新型N,S共掺杂碳量子点粒径分布均匀,水溶性好;通过X射线电子能谱,发现新型N,S共掺杂碳量子点主要由C,N,O和S构成,N和S分别以氨基和磺酸基团的形式存在于碳量子点的表面;新型N,S-CDots的荧光量子产率达到了23.84%,表明其具有较好的荧光性能.     

水合肼还原亚碲酸钠一步合成波长可调的CdTe量子点

以氯化镉和亚碲酸钠为原料、水合肼为还原剂,采用水相合成法制备巯基乙酸(TGA)稳定CdTe量子点(QDS).研究反应时间、碲和镉的物质的量及巯基乙酸和镉的物质的量之比等实验条件对CdTe量子点发光性能的影响;并用高分辨透射电镜(HRTEM)、X线衍射(XRD)、紫外可见吸收光谱和荧光光谱等分析技术对其进行表征.研究结果表明:合成的量子点为立方晶型,颗粒粒度分布均匀;反应时间及反应物的相对用量对量子点的发光性能有明显影响;随着反应时间的延长,量子点的吸收与荧光光谱都向长波方向移动,在8h内可获得发绿色到红色荧光的量子点;量子点的发光强度随反应时间的延长而减弱,最高荧光量子产率为27％.