CdSe:Mn量子点的制备及其光致发光特性研究

采用低温水热法,以柠檬酸为配位稳定剂制备了Mn2 掺杂的CdSe量子点.用紫外吸收光谱、荧光发射光谱、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等进行了表征.研究了Mn2 掺杂浓度对量子点的结构及其光致发光性能的影响.光致发光光谱表明,当粒子尺寸为3 nm时,在580 nm处出现了属于Mn2 的4T1-6A1跃迁的特征发射峰.当激发波长为480nm时,在630nm处出现了CdSe的表面缺陷发射峰.随着Mn2 的掺杂浓度增大,CdSe:Mn表面陷阱态发射峰位置没有显著红移.TEM分析结果显示,CdSe:Mn量子点为单分散的,尺寸约为5 nm的圆形纳米粒子.当Mn2 离子掺杂浓度不大于5%时,Mn2 取代表面晶格中的Cd2 离子位置形成辐射性表面缺陷,产生表面陷阱态发射.吸收光谱显示,随着量子点变小,吸收带边发生蓝移,显示明显的量子尺寸效应.     

CdSe∶Mn量子点的制备及其光致发光特性研究

采用低温水热法,以柠檬酸为配位稳定剂制备了Mn2＋掺杂的CdSe量子点。用紫外吸收光谱、荧光发射光谱、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）等进行了表征。研究了Mn2＋掺杂浓度对量子点的结构及其光致发光性能的影响。光致发光光谱表明,当粒子尺寸为3 nm时,在580 nm处出现了属于Mn2＋的4T1-6A1跃迁的特征发射峰。当激发波长为480 nm时,在630 nm处出现了CdSe的表面缺陷发射峰。随着Mn2＋的掺杂浓度增大,CdSe∶Mn表面陷阱态发射峰位置没有显著红移。TEM分析结果显示,CdSe∶Mn量子点为单分散的,尺寸约为5 nm的圆形纳米粒子。当Mn2＋离子掺杂浓度不大于5%时,Mn2＋取代表面晶格中的Cd2＋离子位置形成辐射性表面缺陷,产生表面陷阱态发射。吸收光谱显示,随着量子点变小,吸收带边发生蓝移,显示明显的量子尺寸效应。     

酸碱度对水相合成ZnS:Mn~(2+)量子点荧光特性的影响

采用水相化学沉淀法合成ZnS∶Mn2+纳米量子点时,反应条件的变化会直接影响量子点的荧光特性。文中通过调节三聚磷酸钠(STPP)的加入量,改变反应介质酸碱度,成功获得了不同荧光颜色的ZnS∶Mn2+纳米量子点。研究结果表明:反应介质酸碱度的变化只改变了ZnS∶Mn2+量子点的发射光谱,而没有改变其激发光谱。分别加入0.17,0.16 g/mL的STPP,pH值控制在7.5,8.0时,合成的量子点发射峰出现在425 nm和475 nm,呈蓝色荧光;当加入0.15 g/mL的STPP,pH值控制在8.5时,量子点发射峰在485 nm,有微弱橙红色荧光;加入0.10,0.02 g/mL的STPP,pH值控制在9.0或9.5时,在580 nm处有单一发射峰,呈现较强的橙红色荧光。其中pH值为9.5时,荧光强度最高,所合成的ZnS∶Mn2+量子点直径为3.5 nm,且均匀分散。荧光光谱分析证明,随着介质pH值的增大,ZnS∶Mn2+量子点的发射峰逐渐红移,而pH值达到10.0时,发射峰又回到470 nm,橙红色荧光消失,呈蓝色。     

11-巯基烷酸修饰的核/壳量子点CdSe/ZnS的合成及分析应用研究

以11-巯基烷酸作为修饰剂,在水相中合成了CdSe/ZnS量子点荧光探针(QDs),并将其用于测定牛血清白蛋白.从透射电子显微镜看到该量子点外观近似球形,粒径约为15 nm.该核/壳量子点紫外吸收峰为460 nm,荧光发射峰为548nm,其荧光强度比单核量子点增强2.1倍.而且在至少40 d里,荧光强度基本保持稳定.在最佳条件下,实验表明了CdSe/ZnS QDs-BSA体系的荧光强度与BSA浓度呈线性关系,线性响应范围为10.0～50.0 mg/L,线性方程为△F=141.29 1.259c(c:mg/L),r=0.999 1.该方法应用于合成样品的测定中得到满意的结果.     

硒化镉量子点的合成及表征

在氩气条件下和非配位溶剂十八烯（ODE）中,利用单质Se和CdO在油酸（OA）配体中,高温成核,低温增长合成量子点CdSe。利用紫外吸收光谱和荧光对量子点进行表征和分析,初步产物的荧光谱图呈现两个荧光发射峰,分别为短波处较窄的带边发射和长波处较宽的缺陷发射。利用一种修饰剂对量子点表面进行修饰,有效的消除缺陷发射,修饰后的量子点在荧光谱图中表现为仅有一个发射峰位,峰位处于410nm左右。在紫外灯照射下显示紫色。     

光转换薄膜用碳量子点的合成及其发光性能

开展了光转换薄膜用碳量子点的合成及其发光性能研究,着重探讨了氮(N)源种类对碳量子点发光性能的影响。结果表明,以尿素为N源时,合成出发射峰值位于440～530 nm范围的具有不同颜色特征的碳量子点。而以二乙烯三胺为N源时,合成出发射峰值位于450～460 nm的蓝光N掺杂碳量子点;随着激发波长的增大,碳量子点的发射光谱产生红移。采用不同N源时所合成碳量子点的发光特性差异,主要源于碳量子点晶粒尺寸的不同和表面官能团的化学修饰作用,后者填补了碳量子点的表面缺陷、或使碳量子点的带隙产生了差异,进而导致了不同的发光特性。     

铝铋离子掺杂对ZnO量子点荧光性能的影响研究

以二水合醋酸锌作为前驱体,无水乙醇作为溶剂,聚乙二醇(PEG-400)作为分散稳定剂,利用一种简单温和的方法制备Al~(3+)、Bi~(3+)掺杂氧化锌量子点,分别研究Al~(3+)、Bi~(3+)单掺,共掺对量子点荧光光谱性能的影响。结果表明:在紫外灯照射下,量子点颜色为绿色。在360 nm的激发下,ZnO量子点在524 nm附近有较的发射峰。随着掺杂离子用量的增加,ZnO量子点可见光区发射峰形状不变,单掺和共掺Al~(3+)、Bi~(3+)都使ZnO量子的荧光峰值减弱,但单掺Al~(3+)使荧光峰发生了红移。     

DPA螯合型CdSe:Tb~(3+)量子点的光学特性

通过水相合成法快速且低成本地合成了荧光量子产率高、粒径均匀、光稳定良好的吡啶二羧酸(DPA)螯合型CdSe:Tb~(3+)量子点。并且通过紫外分光光度计、荧光分光光度计和扫描电子显微镜(SEM)对产物进行了表征。本课题研究了[Tb~(3+)]/[DPA]比例、反应温度、反应转速对DPA与Tb~(3+)的螯合后光学性质的影响。结果表明:当[Tb~(3+)]/[DPA]=10∶1、t=60℃、反应转速为400 r/min时,得到了DPA激发Tb~(3+)的最佳条件,将此条件运用到制备DPA螯合型CdSe:Tb~(3+)量子点中,制成的DPA-CdSe:Tb~(3+)量子点的最大吸收峰在400 nm处,它的荧光发射峰在560 nm处,相比较于未经修饰的CdSe量子点,荧光发射峰向右偏移了10 nm,荧光强度得到了增强且量子点比较稳定,合成的吡啶二羧酸(DPA)螯合型CdSe:Tb~(3+)量子点荧光强度较强、稳定性好、量子产率高。     

金属卤化物钙钛矿量子点的制备及其光催化应用研究进展

利用太阳能光催化技术生产清洁燃料、降解污染物及转化高附加值产品，是解决当前能源短缺和环境污染问题的有效途径。随着对金属卤化物钙钛矿的深入研究，成功开发出一系列能够制备出成分和形貌控制精确、产物均匀性好、结晶度高的钙钛矿量子点的合成方法，使钙钛矿量子点应用到光催化领域中。综述了热注入法、配体辅助再沉淀法、溶剂热法、微波辅助法等金属卤化物钙钛矿量子点的合成方法及金属卤化物钙钛矿量子点在光催化析氢、光催化还原二氧化碳、光催化合成有机物以及光催化降解有机物等方面的研究进展，最后对金属卤化物钙钛矿光催化剂的发展前景进行了展望。     

基于黑米的荧光碳量子点的合成及性能表征

以黑米为碳源,采用热解-溶剂热组合法制备了蓝色荧光碳量子点,经透析纯化后对其性能进行表征。透射电镜表明制备的碳量子点在水溶液中分布均匀且尺寸约为3 nm,紫外-可见光谱表明碳量子点在240 nm和310 nm处有吸收峰,荧光光谱表明碳量子点在440 nm处有最大的发射光谱,且随着激发波长的红移而红移。研究表明该量子点在抗盐性和抗酸碱性方面性能优异。此外,我们还考察了碳量子点对金属离子的响应性能,结果表明该量子点在抗阳离子干扰方面有良好的应用价值。     

CdSe量子点标记免疫球蛋白及光谱性质研究

以巯基乙酸为稳定剂合成了CdSe量子点,利用X-射线粉末衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对量子点结构进行了表征,粒径约为5 nm。以碳二亚胺为缩合剂将量子点与免疫球蛋白共价连接,光谱实验结果表明CdSe量子点与免疫球蛋白有效结合,其荧光发射峰发生了红移,而半峰宽和发射强度没有明显变化。     

以甘蔗渣为基质硝酸回流法制备碳量子点及其性能表征

以甘蔗渣为基质制备碳量子点,先将甘蔗渣高温碳化得到黑色固体,再利用强氧化剂化学氧化法制备碳量子点。通过F-4500荧光分光光度计、UV-2450紫外可见(UV-vis)吸收光谱仪、Tecnai G2 20型透射电子显微镜(TEM)对所制备出的碳量子点的形貌、吸光特征及荧光特征进行了表征。结果表明:碳量子点颗粒直径在5nm-15nm之间,晶格0.3nm;在300nm处有明显的紫外吸收峰;在300nm处有荧光发射峰,符合规格。     

提高钙钛矿量子点稳定性的研究进展

钙钛矿量子点具有发光谱带较窄、发光可调、量子效率高等优异的光学性能,在发光二极管、激光发射器等领域广受关注。但是钙钛矿量子点由于强离子性、高表面能及表面配体易迁移等特性而对环境高度敏感,使其在实际应用中受到限制。本文简要介绍了钙钛矿量子点结构和不稳定的原因,综述了近年来提高钙钛矿量子点稳定性的主要方法,重点从离子掺杂、表面钝化、表面包覆及多重保护4个方面展开论述。最后从绿色环保的角度出发,对高稳定生物质基钙钛矿量子点材料的制备进行了展望,提出使用具有特定结构的生物质材料及其衍生材料取代传统石油基试剂作为配体、溶剂或吸附重金属离子的外壳材料,可加速钙钛矿量子点朝着绿色低毒的方向发展。     

膜反应法合成硫化镉量子点及其表征

在常温条件下,以硫化钠和氯化镉为原料,利用液相膜反应法制备了具有良好水溶性的CdS量子点。利用XRD、TEM对所制备CdS量子点的结构和形貌进行了表征,结果表明制备的CdS量子点为立方闪锌矿型晶体,其结晶度良好,晶粒尺寸主要分布在3~5 nm;UV-Vis测试表明CdS量子点在紫外可见区的吸收峰为229 nm,出现强的蓝移现象,是量子限域效应所致。     

杂原子共掺杂碳量子点的制备及其性能表征

提取紫甘薯中红色素初品作为碳源,在水热条件下制备,经过柱层析、旋蒸、过滤等方法纯化后即得发蓝色荧光的碳量子点,并对其性能进行了表征。透射电镜表明碳量子点尺寸在10 nm左右,紫外光谱表明碳量子点在277 nm处有一个较大的吸收峰,荧光光谱表明所制备的碳量子点在440 nm处具有独立于激发波长的发射峰,且具有稳定的荧光特性。此外考察了碳量子点对金属离子的响应性能,结果表明该碳量子点在选择性检测Fe~(3+)方面具有潜在的应用价值。     

CdSe量子点的合成及其对潜指纹的荧光显现研究

以水热法在水相中直接合成了巯基乙酸修饰的CdSe量子点,并将合成的CdSe量子点进行表征、纯化。在波长365nm紫外光的激发下,CdSe量子点发射出明亮的黄绿色荧光,荧光发射峰约位于528nm,将得到的CdSe量子点纳米发光材料应用于非渗透性客体上潜指纹的荧光标记成像研究,发现CdSe量子点溶液显现的手印纹线流畅,显现细节特征明显,呈现明亮的黄绿色荧光指纹,具有很高的实用价值和鉴定价值。     

二氧化锡量子点的制备、表征及缺陷研究

以SnCl4·5H2O为原料、三重蒸馏水为溶剂,结合溶胶凝胶法与水热法合成了9种不同粒径的SnO2量子点胶体及其对应的粉末颗粒。分析了不同合成条件对量子点的影响,用XRD和TEM对其粉末结构和形貌进行了表征,对SnO2纳米粒子的Uv-Vis光谱以及光致发光光谱进行了分析,计算了量子点粒径大小以及禁带宽度,并对其荧光发光机理进行了探讨。结果表明,合成的Sn02量子点的粒径为3．2～4．6nm,粒径分布均匀,分散性较好。SnO2纳米粒子光致发光在430nm、530nm和600nm处有发光峰,分别是由锡间隙、单电子氧缺陷以及表面态引起的深能级跃迁所致。     

铜离子掺杂CsPbCl3量子点光学性能及稳定性探究

近年来,钙钛矿因其特殊的结构受到广泛的关注。其中,全无机钙钛矿量子点作为下一代发光材料更因其优异的发光性能得到了广泛的研究和关注。但是因为其本身的铅（Pb）元素带来的毒性和较差的稳定性,钙钛矿量子点在生产和应用方面依然面临着诸多阻碍。为了解决这些难题,介绍了一种铜离子（Cu²⁺）B位掺杂CsPbCl₃钙钛矿量子点。采用了热注射的方法成功地将Cu²⁺引入CsPbCl₃钙钛矿量子点中。研究发现,Cu²⁺掺杂CsPbCl₃量子点能够保持初始四方晶体结构。由于Cu²⁺的掺杂,有效地消除了CsPbCl₃量子点的表面缺陷,从而通过辐射途径促进了激子复合,提高了CsPbCl₃量子点的发光性质。通过稳定性对比测试发现,一段时间内,Cu²⁺掺杂CsPbCl₃量子点在水中的发光强度明显高于CsPbCl₃量子点。     

量子点的研究史及其应用

与传统有机染料分子相比，半导体量子点呈现出宽而连续吸收光谱、形状对称发射光谱、半峰宽窄、随量子点尺寸变化发射波长大小可调、光化学稳定性高等一系列特点。II—VI型半导体量子点在尺寸改变的情况下具有宽的可见光区发射范围，其中，在水相合成的CdTe纳米晶随尺寸变化的发射光谱可以覆盖整个可见光区。由于这些优异特性，它们在生物标记，细胞成像，医学诊断等领域展示了广泛的应用前景。     

尺寸与含氧量对黑磷量子点发光性能的影响

因具有独特电子，黑磷量子点(Black Phosphorus Quantum Dots, BPQDs)成为一类具有荧光特性的纳米材料，近年来受到广泛关注。本文采用超声剥离的方法制备得到BPQDs,通过超滤分离得到具有不同尺寸分布的BPQDs@(<3k)、BPQDs@(3～10k)及BPQDs@(10～30k)三组份，探究尺寸对BPQDs荧光性能影响，BPQDs@(<3k)、BPQDs@(3～10k)及BPQDs@(10～30k)最佳发射波长分别位于365,367与364 nm,实验结果表明BPQDs的荧光发射不受尺寸大小的影响。对BPQDs@(<3k)进行氧化，得到氧化态BPQDs(BPQDs@(<3k)-Oxi),相比较于BPQDs@(<3k),BPQDs@(<3k)-Oxi表面含氧量增加了3.64%,荧光最佳发射波长出现红移近60 nm,证实表面含氧量对BPQDs的荧光发射有影响。本研究为调控BPQDs的荧光性质提供了一种可行方法。