纯蓝光ZnSe基核/壳结构量子点的合成与发光性能

探索了纯蓝光ZnSe基核/壳结构量子点的合成方法,研究了各种反应参数对量子点发光性能的影响,通过Te元素掺杂和尺寸调控相结合的方法使量子点发光波长红移至蓝光波段,并通过引入氟化锌对表界面缺陷进行腐蚀/钝化,从而提高了所制备量子点的发光强度。结果表明,当初始反应温度为200℃、初始反应时间为120 min时,得到的ZnSe核可以实现380 nm波长的发光,且更加适合后续的Te元素掺杂;当Te和Se的摩尔比为0.01时,所合成的ZnSe基核/壳量子点在实现442 nm波长的蓝色发光的同时,保持了15 nm的窄发光半峰全宽;当Zn F₂的添加量为1.5 mmol时,量子点的发光强度比不添加ZnF₂时提升了约3倍;量子点尺寸均一且在正辛烷中保持了高分散性,具有良好的成膜性,所制备出的量子点薄膜表面致密平滑无明显裂纹。本研究结果有助于促进高质量无毒蓝光ZnSe基核/壳量子点合成技术的发展及其在下一代显示技术中的应用。     

白钨矿结构BiVO4的水热合成及其可见光催化性能

以Bi(NO3)3·5H2O和NH4VO3为原材料,采用水热法合成了BiVO4可见光催化材料,并采用XRD、SEM和UV-Vis等对合成产物的物相结构、形貌、光吸收性能以及光催化性能进行了研究。研究表明,反应体系的pH值对合成产物的物相结构具有重要的影响,在酸性和弱碱性条件下可获得具有不规则纳米片状形貌的单斜白钨矿结构BiVO4晶体。合成产物对波长小于525nm的光具有强烈的吸收。水热条件的不同直接影响着产物对甲基橙溶液的可见光催化降解性能,在Bi∶V比例为1∶1,同时pH值为3.08并于160℃下水热处理1h所合成的BiVO4晶体对甲基橙溶液具有最佳的可见光催化活性。     

化学共沉淀工艺对ATO粉体粒度的影响

采用化学共沉淀法制备掺锑二氧化锡粉体(ATO),用X-射线衍射法和扫描电子显微镜对粉体粒度作了表征。系统研究了退火温度、反应体系pH值、掺锑量和煅烧温度等工艺参数对最终粉体粒径的影响规律,并得到了最佳工艺操作参数:反应体系pH值应选1~3较低范围内,锑掺杂剂摩尔分数在5%,热处理温度应控制在550~650℃。用量子尺寸效应和能带理论解释了所得粉体的发色机理。     

ZnS∶Er,Yb量子点的水热法制备及其表面修饰

以硫代硫酸钠和亚硫酸钠为反应原料,水热法合成了Er,Yb掺杂的ZnS量子点。利用X线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光分光光度计分别对合成的ZnS量子点的物相、形貌和荧光性能进行分析。研究结果表明,合成的ZnS∶Er和ZnS∶Er,Yb均是ZnS闪锌矿结构,粒径约(5~10)nm,形状近球形。荧光光谱测试结果表明,ZnS∶Er量子点在530nm处获得了Er离子~2 H_(11/2)→~4I_(15/2)能级的发射峰。随着Er的摩尔分数增加,ZnS∶Er量子点的荧光强度先增加后降低,且x(Er)=2%、x(Yb)=1%时荧光效果最好。对掺杂量为x(Er)=2%、x(Yb)=1%的ZnS量子点采用SiO_2进行包覆后,量子点的表面缺陷得到抑制,Er离子的发光峰明显增强,且硅酸乙酯的包覆量为1.5%时发光强度最大。     

靶向量子点的合成及其在活体成像研究中的应用

利用水相法制备CdTe量子点,在不同细胞培养基及不同pH值环境中对其进行了稳定性表征,研究了量子点对HeLa细胞增殖抑制率的影响,而后利用耦联转铁蛋白的量子点对HeLa细胞进行了靶向性标记,最后将量子点与葡聚糖耦联,通过透明背脊皮翼视窗观察其在血管内的动态过程。结果表明:合成的量子点发射谱峰值为660nm,在DMEM和M1640细胞培养基中具有良好稳定性,当缓冲液pH值由5升高到13时,量子点荧光强度先升高后下降;量子点浓度为13μg/mL时,HeLa细胞存活率高于80%;耦联转铁蛋白的量子点对HeLa细胞靶向作用明显;可观察到耦联葡聚糖的量子点在小鼠血管中的动态运动。该研究表明合成的量子点可成功用于活体成像。     

溶胶-凝胶工艺对纳米级富锆PZT粉末制备的影响

采用溶胶-凝胶工艺制备了纳米级富锆PZT粉末,分析比较了不同溶胶-凝胶过程对制备工艺和合成粉末性能的影响.研究表明合适的反应前驱物、溶液pH值、胶凝剂和热处理条件,对于提高制备粉体结晶度和活性,简化制备工艺、降低反应成本是极其重要的;以硝酸铅为铅源合成粉末具有较好的活性.     

BaSi2O5荧光粉中Eu2+的制备，电子结构和荧光性质

绿色发射磷光剂BaSi2O5：Eu2+是由常见的固体反应合成。在CASTEP代码中,BaSi2O5可视为存在3.2eV直能隙的媒介带隙半导体。正如预期所料的,BaSi2O5光学带隙的计算值比对应的实验值低。200-400nm宽光谱范围可以有效地激活活化的Eu2 的BaSi2O5磷光剂,当最大半宽为95nm时,500nm处有一个发射峰。浓度和发射强度的研究表明Eu2 的最优浓度是0.05mol,当Eu2 容量超过临界值时,会出现浓度淬灭。最优条件的BaSi2O5的外量子效率：在315nm、350nm和365nm的激发下,Eu2 分别是96.1%、70.2%和62.1%。样品优越的光学性能表明绿色发射磷光剂可替代白光LED。     

巯基乙胺修饰的CdTe量子点对Co~（2＋）的荧光响应

采用水热合成方法制备出不同粒径大小的巯基乙胺（CA）修饰的CdTe（CA-CdTe）量子点,并研究CA-CdTe量子点对Co~（2＋）的荧光响应情况。研究表明Co~（2＋）对CA-CdTe量子点的荧光具有猝灭作用,并且随着Co~（2＋）浓度的增加,CA-CdTe量子点的荧光强度逐渐降低。当Co~（2＋）浓度在0.3×10~（-5）~33×10~（-5）mol·L~（-1）范围内时,获得了Co~（2＋）与粒径大小为3.60 nm的CA-CdTe量子点相互作用的Stern-Volmer荧光猝灭方程,线性相关系数R~2为0.998,检出限为6.547×10~（-7）mol·L~（-1）。利用CA-CdTe量子点荧光分析方法对Co~（2＋）进行定量分析和检测研究,该方法简便、快速、检出限较低,并为实际水样中Co~（2＋）的检测分析提供了理论基础。     

InP胶体量子点的合成及光谱性质

以三辛基氧化膦(TOPO)作为溶剂,利用无水InCl3和P(Si(CH3)3)3之间的脱卤硅烷基反应合成了InP胶体量子点.其中,TOPO既作为反应溶剂又作为量子点的包覆剂和稳定剂,在反应后期加入十二胺作为表面活性剂.利用粉末X射线衍射仪及透射电子显微镜测量了量子点的结晶性、晶格结构、晶粒尺寸、表面形貌以及晶粒尺寸分布,利用光致发光(PL)光谱仪和紫外可见分光光度计分析了其光学性质.测试结果显示,量子点具有较好的结晶性及一定的尺寸分布,平均直径为2.5nm,标准偏差为7.4%,表现出明显的量子限制效应.     

水热法合成镍钴铁氧体纳米粉体工艺条件的研究北大核心CSCD

采用水热法合成Ni0.5Co0.5Fe2O4纳米粉体,并借助于X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、矢量网络分析仪研究工艺条件(pH值、水热反应温度、水热时间)对铁氧体物相、形貌及吸波性能的影响。结果表明,pH值在8~11可生成单相的尖晶石结构。随着反应体系pH值的增加,晶粒粒径明显长大,形貌也由类球形逐渐转变为不规则的多边形结构。在pH值为10,水热反应温度180℃,水热反应时间10h工艺条件下制得的Ni0.5Co0.5Fe2O4吸波性能最好,在14.2GHz处最大反射损耗达到-24.4dB。     

高品质三元CdxPb1-xSe量子点的制备与非线性光学性能研究

因为具有独特的量子效应,量子点一直受到诸多领域的广泛关注。为了研究CdxPb1-xSe三元量子点非线性特性,研究了高品质三元量子点的简便制备方法,在此基础上,进一步在532nm激光条件下利用Z-扫描技术研究了其非线性光学性能。结果表明,以制备的N-油酰基-吗啡啉为溶剂,采用改进一锅煮法成功地获得了大小均一、结晶良好的CdxPb1-xSe量子点;Cd0.5Pb0.5Se量子点的非线性吸收系数和非线性折射率分别为1.0110-9m/W和-1.110-10 esu,相比于CdSe二元量子点,体现出更加显著的非线性折射特性。因此,CdxPb1-xSe量子点在激光防护、光电开关等方面具有重要的潜在应用价值。     

Growth of ternary InAlP and InGaP self-assembled quantum dots by metalorganic chemical vapor deposition

We report the characteristics of ternary InAlP and InGaP self-assembled quantum dots grown by metalorganic chemical vapor deposition. The structural and optical properties of these ternary quantum dots are compared with the characteristics of binary InP quantum dots grown under similar conditions. Because these ternary quantum dots have different bandgaps, strain, and composition compared to binary InP quantum dots, the ternary quantum-dot optical and physical properties are markedly different. The quantum-dot structures are grown uncapped (exposed QDs) and capped (embedded QDs) and characterized by atomic force microscopy (AFM) and photoluminescence (PL). InAlP quantum dots have higher densities and smaller sizes and InGaP quantum dots have smaller densities, as compared with InP quantum dots grown under similar conditions. Also, a random and broad size distribution is observed for InGaP quantum dots and the luminescence from InGaP dots is broader than for InP quantum dots.     

Three-dimensionally confined excitons and biexcitons in submonolayer-CdSe/ZnSe superlattices

We report on structural and optical investigations of submonolayer-CdSe/ZnSe superlattices with varying thicknesses of the ZnSe spacer layers. High-resolution electron microscopy images demonstrate the formation of two-dimensional nanoscale CdSe islands for submonolayer-CdSe depositions. The vertical island arrangement is anti-correlated for spacer layer thicknesses exceeding 30Å, while predominantly vertically correlated growth occurs for thinner spacers. The different vertical ordering of the CdSe islands results in two clearly distinguishable lines in photoluminescence and optical reflectance spectra, which are attributed to excitons localized in quantum dots (QDs) formed by vertically coupled and uncoupled (Cd,Zn)Se islands, respectively. δ-like emission of single QDs is demonstrated and the different carrier localization in uncoupled and coupled QDs is reflected in the polarization of the edge emission. Stimulated emission and resonant waveguiding effects are observed for both states. At the highest excitation densities, we observe saturation of the stimulated emission in edge geometry attributed to saturation of localized states.     

Green synthesis of yellow emitting PMMA–CdSe/ZnS quantum dots nanophosphors

We herein report the fabrication of highly fluorescent yellow emitting nanophosphors using CdSe/ZnS quantum dots (QDs) dispersed in polymethyl methacrylate (PMMA). The QDs were synthesised via a simple, non-phosphine and one pot synthetic method in the absence of an inert atmosphere. The as-prepared nanocrystallites were characterised by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), ultraviolet–visible (UV–vis) and photoluminescence spectroscopy, energy-dispersive spectroscopy (EDS), Raman spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM) and high resolution TEM (HRTEM) microscopy. Optical analysis confirmed that the as-synthesised CdSe/ZnS QDs were of high quality with sharp absorption peaks, bright luminescence, narrow emission width and high PL quantum yield (up to 74%). The electron microscope images showed that the QDs are small and spherical in shape with narrow size distributions while the HRTEM micrograph confirmed the high crystallinity of the material. The Raman analysis of the QDs revealed the formation of core–shell structure and the energy dispersive spectroscopy confirmed the presence of the corresponding elements (i.e., Cd, Se, Zn and S). The dispersion of the core–shell QDs in PMMA matrix led to the red-shifting of the emission position from 393 nm in the neat PMMA to 592 nm in the nanocomposite. The fabricated highly fluorescent yellow emitting PMMA–CdSe/ZnS core–shell QDs polymer nanocomposite film display excellent optical properties without loss of luminescence. Furthermore, the as-synthesised organic soluble CdSe/ZnS QDs were successfully converted into highly water soluble QDs after ligand exchange with mercaptoundecanoic acid (MUA) without the loss of their emission properties. The simplicity of the method and the quality of the as-synthesised nanocomposite make it a promising material for the large scale fabrication of diverse optical devices.     

核/壳结构ZnS:Mn/ZnS量子点光发射增强研究

利用水溶性前驱体材料在水性介质中制备了ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS核/壳结构量子点(QDs,quantum dots),并用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)对ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS核/壳结构QDs的结构和发光性能进行研究.ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS QDs XRD谱与标准谱吻合,根据De...     

自组织量子点的优化生长

在不同生长条件下,生长低组分InGaAs/GaAs自组织量子点并且使用接触式AFM进行测量.通过对生长条件的优化,得到高密度、高均匀性的量子点MBE生长条件,这对于自组织量子点在器件方面的应用,比如量子点红外探测器和量子点激光器,是非常重要的.同时,还与优化的InAs/GaAs生长条件进行了比较.     

硒化锌量子点的热解组装及光学性质研究

报道了在无水无氧环境下利用热解反应将硒化锌量子点组装入介孔二氧化硅有序孔道内的方法,采用X射线衍射、透射电子显微成像及能量散射谱等测试方法分析了体系的微观结构,并采用紫外-可见光吸收光谱仪和荧光光谱仪研究了其光学性质.结果表明硒化锌量子点被组装在介孔二氧化硅的孔道内;与硒化锌体材料本征吸收谱相比,组装在介孔内的量子点的吸收光谱表现出显著的蓝移,这归结于量子尺寸效应.     

自组织量子点的优化生长

在不同生长条件下,生长低组分InGaAs/GaAs自组织量子点并且使用接触式AFM进行测量.通过对生长条件的优化,得到高密度、高均匀性的量子点MBE生长条件,这对于自组织量子点在器件方面的应用,比如量子点红外探测器和量子点激光器,是非常重要的.同时,还与优化的InAs/GaAs生长条件进行了比较.