CdSe/ZnS量子点的合成及表征

本文于水溶液中采用3-巯基丙酸作为稳定剂,成功合成了CdSe/ZnS核壳型量子点。透射电子显微镜观察表明,所合成的量子点尺寸均一,形貌近似球形,粒子大小在5 nm以下。紫外吸收光谱和荧光光谱分析表明,所合成的CdSe/ZnS核壳型量子点较之CdSe量子点更具良好光学特性。     

ZnS包覆的CdSe量子点的荧光光谱特性研究

测定了分散于甲苯溶液中的CdSe/ZnS量子点的吸收与发射、激发光谱,从理论上分析了激发波长对量子点的光谱稳定性的影响.研究表明:当激发光波长从300 nm增加到500 nm时,观测到量子点的发射峰波长有一微小红移,最大可达4 nm,峰值强度相应降低;当激发波长小于350 nm时,在发射谱中400 nm附近出现了一个小峰.     

常用光纤材料基底中CdSe,CdS和CdTe量子点的光谱吸收截面和散射截面

根据米氏(Mie)散射理论,计算得到了常用光纤材料(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、SiO2)基底中的半导体CdSe,CdS和CdTe量子点的吸收截面和散射截面随波长的变化.归纳得到了一个简洁的吸收截面和散射截面的表达式.利用有效质量近似法,确定了与CdSe,CdS和CdTe量子点粒径相关的吸收峰波长.比较了吸收峰值波长处的吸收截面与实验测量值.结果表明,米氏散射理论和实验测量的吸收截面相当接近,米氏散射理论可很好地用来计算球形量子点的吸收截面和散射截面.     

CdTe/CdS/ZnS 量子点的水相合成及光学特性研究

用巯基乙酸作为稳定剂,采用水相合成的方法合成水溶性CdTe量子点、CdTe／CdS核／壳型量子点和CdTe／CdS／ZnS核／壳／壳型量子点．研究了稳定剂的投入量、反应时间和反应环境pH值等合成条件对这三种量子点发光性能的影响．实验结果表明：通过调节稳定剂的投入量、反应时间和pH值等实验条件,可以实现对量子点光学性质的调节,并使其达到最优值．同时,用X衍射分析仪表征了三种量子点的结构,表明三种量子点具有相同的立方（cubic）晶型结构．     

CdSe水溶性量子点的制备及性能研究

为了解决合成CdSe量子点的方法多、反应条件苛刻、合成成本高、毒性大且产物不溶于水等问题,提出了一种温和的方法制备水溶性CdSe量子点.以硒代硫酸钠为前驱体、巯基乙酸为稳定剂,采用超声辐射的方法,室温制备了在水溶液中能稳定存的CdSe量子点.对CdSe的红外可见光谱、紫外可见光谱及XRD谱的进行了分析与比对.研究结果表明:紫外可见光谱中450nm处出现了CdSe量子点第一激子吸收,CdSe的XRD的2θ角为25.4°、42.0°、49.6°,证明CdSe的制备成功;通过CdSe和端胺基碳纳米管之间的荧光光谱,证明从CdSe到碳纳米管发生了高效电子转移.     

CdSe/CdS量子点荧光探针检测Cu2+

采用液相反应法在水介质中合成巯基乙酸封端的CdSe/CdS核壳结构量子点,基于Cu²⁺对量子点荧光的猝灭效应,以CdSe/CdS核壳量子点为荧光探针定量检测水溶液中Cu²⁺的浓度。研究结果表明：Cu²⁺的浓度为0.5～60μmol/L时,CdSe/CdS量子点的荧光强度与Cu²⁺的浓度成良好的分段线性关系,浓度检测限为0.06μmol/L;该荧光探针对Cu²⁺的检测具有高选择性;对实际自来水样品中Cu²⁺的检测结果准确可靠;量子点的淬灭机理为动态淬灭。     

ZnS:Mn量子点荧光法测定铜离子

以巯基乙酸为稳定剂在水介质中直接合成了具有独特光谱性质的掺杂型硫化锌量子点(ZnS:Mn),利用硼氢化钠将牛血清白蛋白(BSA)的二硫键还原,将其修饰于量子点表面制得ZnS:Mn-dBSA量子点,以提高量子点的发光效率和稳定性。在优化实验条件下,Cu2+的加入使ZnS:Mn-dBSA体系的荧光产生强烈猝灭作用,据此建立了测定Cu2+的新方法,其线性范围为4.0×10-6~7.4×10-5mol.L-1,方法检测下限为2.87×10-7mol.L-1,应用于自来水中Cu2+的测定,回收率为93%~107%。     

水热法合成水溶性CdTe量子点及其光谱表征

用半胱胺作为稳定剂,采用水热法快速合成了水溶性的CdTe量子点。荧光光谱表明所合成的量子点具有优异的发光性质,所得到的量子点尺寸分布均匀、半峰宽较窄。透射电子显微镜(TEM)表征了量子点的结构和粒径分布。通过荧光发射光谱研究了前驱体溶液中铬离子的浓度和配体浓度对量子点晶体生长速度的影响,前驱体溶液中铬离子浓度增加或稳定剂半胱胺的浓度减小,纳米晶体的生长速度加快。通过荧光发射光谱的研究,确定了合成前驱体溶液的最佳pH值为5.6。实验中还研究了不同pH值的磷酸盐缓冲溶液对CdTe量子点荧光强度的影响。     

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。     

作为生物荧光标记物的量子点

与传统的有机染料相比,量子点具有强度高、稳定性好、能够用一种波长的光源激发多种波长荧光的特性.由于可以与抗体等生物分子共价结合,量子点可作为很好的荧光探针用于各种标记性研究.本文阐述了量子点的特性、在合成及生物结合方面的最新进展以及量子点在生物医药学中的应用.     

SO2紫外吸收截面温变规律实验研究

采用高分辨率光栅单色仪测量SO₂气体在200～230和275～315 nm波长范围内紫外吸收截面随温度的变化.离散吸收截面峰值与从基态迁移到激发态的量子数目直接相关.随着温度的升高，基态剩余量子旋转、振动迁移到激发态的几率减小，导致离散吸收截面峰值降低.随着温度由298 K升高至415 K，上述2个波段的离散吸收截面峰值的最大降低幅度分别为74.0%和75.8%，且整体上呈现线性减小的趋势.SO₂在这2个波段的吸收截面均存在明显的等波长间隔分布特征，波长间隔分别为1.53和1.95 nm.随着温度升高，峰值位置未见红移或蓝移.     

量子点系统中纠缠的演化

在多个量子点组成的自旋链系统中,各点之间的距离都很短,次近邻相互作用在很多情况下不能被忽略。研究有次近邻相互作用时,由四个量子点组成的自旋链系统中的边界纠缠情况,给出Concurrence的解析表达式及其随时间的演化情况。研究结果表明,次近邻相互作用对纠缠有着重要的影响,可以通过调节环境参数和近邻相互作用的强度来减小次近邻相互作用对系统纠缠的影响。这种调节方法在量子点系统中很容易实现。     

200~240 nm区域下压力对SO2吸收截面影响研究

为了考察SO₂气体在不同排放条件下的吸收特性，研究SO₂气体在紫外200～240 nm内吸收截面随气压的变化规律.采用分辨率为0.05 nm的光栅单色仪、氘灯光源、闭式气样室和配气装置，测量SO₂气体在绝对压力由63.7 kPa 增大至162.1 kPa过程中的透射率，并依据Beer Lambert定律，计算出SO₂单色吸收截面.结果表明，SO₂单色透射率随气压增强而逐渐增大，最大变化率约40%，单色吸收截面随气压增大逐渐减小，最大变化率约35%，而吸收截面差值在200～240 nm波段内逐渐变小.SO₂紫外吸收谱线存在压力碰撞展宽现象.在SO₂浓度测量时有必要对吸收截面进行压力补偿计算.     

Electric properties of Ge quantum dot embedded in Si matrix

The electric characteristics of Ge quantum dot grown by molecular beam epitaxy in Si matrix were investigated by admittance spectroscopy and deep level transient spectroscopy. The admittance spectroscopy measurements show that the activation energy of 0.341 eV can be considered as the emitting energy of hole from the ground state of the quantum dot. And the capacitance variation with temperature of the sample shows a platform at various frequencies with reverse bias 0.5 V, which indicates that the boundary of space charge region is located at the quantum dot layer where the large confined hole concentration blocks the further extension of space charge region. When the temperature increases from 120 K to 200 K, the holes in the dot emit out completely. The position of the platform shifting with the increase of the applied frequency shows the frequency effects of the charges in the quantum dot. The deep level transient spectroscopy results show that the charge concentration in the Ge quantum dot is a function of the pulse duration and the reverse bias voltage, the activation energy and capture cross-section of hole decrease with the increase of pulse duration due to the Coulomb charging effect. The valence-band offsets of hole in Ge dot obtained by admittance spectroscopy and deep level transient spectroscopy are 0.341 and 0.338 eV, respectively.     

Dependence of elastic strain field on the self-organized ordering of quantum dot superlattices

A systematic investigation of the strain distribution of self-organized, lens-shaped quantum dot in the case of growth di- rection on (001) substrate was presented. The three-dimensional finite element analysis for an array of dots was used for the strain calculation. The dependence of the strain energy density distribution on the thickness of the capping layer was investigated in detail when the elastic characteristics of the matrix material were anisotropic. It is shown that the elastic anisotropic greatly influences the stress, strain, and strain energy density in the quantum dot structures. The anisotropic ratio of the matrix material and the combina- tion with different thicknesses of the capping layer, may lead to different strain energy density minimum locations on the capping layer surface, which can result in various vertical ordering phenomena for the next layer of quantum dots, i.e. partial alignment, ran- dom alignment, and complete alignment.     

点间耦合强度对平行耦合三量子点体系电导的影响

利用非平衡格林函数方法,通过一个平行耦合三量子点系统的电导被研究。电导作为电子能级的函数被数值计算。通过调整点间隧穿耦合强度,共振峰可以转变为Fano反共振峰。此外,在电导能谱中观察到2个Fano反共振峰和一个Breit-Wigner共振峰。     

NiO薄膜厚度对CdTeO3量子点敏化太阳电池性能的影响

针对NiO薄膜厚度对量子点敏化太阳电池性能的影响,设计了1组对比实验,并首次采用CdTeO_3量子点作为敏化剂敏化NiO光阴极制备p型量子点敏化太阳电池。通过分析发现当丝网印刷层数为2层,NiO薄膜厚度大约为2.5μm时,光阴极的吸收强度和电池的短路电流密度都有较大的提升。最终电池获得了0.018%的光电转换效率,达到了国际文献报道的同等水平,拓宽了p型量子点敏化太阳电池的研究范围。     

NO介质阻挡放电荧光发射谱分析

采用介质阻挡放电(Dielectricbarrierdischarge—DBD)技术,获得了低气压条件下大气污染物NO分子等离子体的荧光发射谱。光谱由规则的双峰序列组成,归属为NOA2∑→X21/2,3/2跃迁。由谱线峰值位置,采用最小二乘拟合法得到NO分子基电子态X2的振动常数,而由谱线双峰位置确定了NO分子自旋-轨道相互作用导致的能级分裂间隔为124.7cm-1。实验同时探测到N2在320~470nm波长范围内规则的荧光发射谱序列,表明伴随放电过程的进行,有N2分子生成。