核壳结构CdS：Mn/ZnS纳米晶的制备与光学性能研究

以3-巯基丙酸为稳定剂,采用共沉淀法在水相中合成了CdS∶Mn掺杂纳米晶,然后进一步将ZnS包覆于CdS∶Mn纳米晶表面,制备了CdS∶Mn/ZnS核壳结构纳米晶。利用X射线衍射（XRD）,透射电子显微镜（TEM）和紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）对纳米晶的结构、形貌和光学性质进行了表征,发现制备的纳米晶具有优秀的单分散性,确认合成了CdS∶Mn/ZnS核壳结构纳米晶。通过荧光光谱（PL）研究了纳米晶的发光性质和光稳定性,结果表明包覆壳层后纳米晶的发光强度显著提高,最高可达8倍,且Mn2＋离子的发光峰峰位置随着ZnS壳层数的增加而红移。此外,核壳纳米晶的光稳定性大大提高。     

ZnS包覆 SiO2核壳和空腔结构纳米球制备研究

ZnS包覆SiO2三维核壳结构或空腔结构纳米球可用于光子晶体的组装.本实验采用层层自组装法,利用二氧化硅模板表面的静电作用吸附纳米晶粒子,生成纳米晶包覆层,制备核壳结构的SiO2@ZnS和SiO2@ZnS：Mn^2＋纳米球.控制氢氟酸对二氧化硅的蚀刻程度,制备了空腔型硫化锌纳米球.采用XRD、UV、PL、TEM、SEM、AFM等测试手段对核壳结构和空腔型硫化锌纳米球进行了表征.结果表明ZnS纳米晶包覆SiO2后,在其表面形成了包裹紧密、形貌规整、粒径均一的ZnS壳层;经5%氢氟酸蚀刻得到的空腔纳米球结构完好、厚度均匀.     

水相制备CdSe量子点及其ZnS核壳结构量子点

因具有较宽的可调控发光范围,CdSe量子点及其ZnS核壳结构量子点受到了研究者们的普遍关注。采用水相回流法合成了CdSe量子点及其ZnS核壳结构量子点,并结合透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱(PL)对样品进行表征。TEM结果表明,合成的量子点粒径分布较宽且结晶度较高;从XRD分析结果可以看出,CdSe量子点为闪锌矿结构,沿着晶面向外生长ZnS壳层后,谱峰向高角度偏移;从UV-Vis和PL分析结果可以看出,CdSe量子点于500 nm处出现吸收肩峰,于644 nm处出现半高宽较宽的缺陷发光峰;随着反应时间的延长,于577 nm处出现本征发光峰。包覆了ZnS壳层后,量子点不仅发光强度明显增大,而且稳定性显著提高。该合成方法节能环保、生产效率高,具有较大的应用空间。     

CdSe:X/ZnS掺杂型核壳量子点的化学合成及光谱性质研究

采用绿色合成工艺,通过在核壳量子点中掺杂不同的金属离子,在水溶液中合成了CdSe∶X/ZnS掺杂型核壳量子点。并利用多种分析测试手段对合成产物的结构以及光谱性质进行了详细地研究。XRD分析表明,核壳结构的量子点的衍射峰相对内层CdSe量子点向高角度方向移动,掺杂型核壳量子点的衍射峰较未掺杂量子点有向高角度移动趋势,合成量子点的平均晶粒尺寸约为2.3nm。SEM结果表明,合成的核壳量子点近似为球形。量子点的吸收峰与体材料相比,产生明显的蓝移,表现出明显的量子限域效应。样品具有很好的亲水性,在红外光线照射下出现丁达尔效应,样品的FT-IR结果表明配体MPA成功包覆在量子点的表面。     

核壳结构CdS/ZnS荧光量子点的制备与荧光性能研究

以氧化镉为镉源、硫单质为硫源、油酸为配体、在十八烯体系中合成单分散的CdS纳米颗粒,研究了配体浓度对纳米微粒的生长动力学、颗粒尺寸分布的影响.采用乙基黄原酸锌作为Zn、S源的反应前体,采用逐滴滴加的方法制备了具有核壳结构的CdS/ZnS量子点,吸收光谱和荧光光谱表明CdS/ZnS纳米粒子比单一的CdS纳米粒子具有更优异的发光特性.透射电子显微镜、X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、选区电子衍射证明ZnS在CdS表面进行了有效包覆.所制备核壳结构纳米粒子具有较好的尺寸分布,荧光发射峰半高峰宽为18～20nm,荧光量子产率达40%.     

不同壳层的CdS／ZnS核／壳结构量子点的温度相关荧光性质

报导了CdS／ZnS纳米晶体（NCs）的制备过程和其光学}生质。通过采用连续离子层吸附和反应技术（SILAR）,我们用少量的表面活性剂合成了不同壳层的四个样品,包括CdS核纳米晶以及具有1～3层ZnS壳的CdS／ZnS核／壳结构纳米晶体样品。发现具有一层ZnS壳的CdS／ZnS样品的荧光量子产率大约比未包覆壳层的CdS纳米晶体样品的强11倍。另外,随着壳层的增加（增至两到三层）,荧光量子产率呈现下降的趋势。对样品进行了温度相关的光谱测量,发现CdS／ZnS和CdS一样具有特殊的光学特性。     

CuInS_2/ZnS/ZnS量子点的制备与光电性能研究

首先以高温一锅煮法合成了CuInS_2核量子点,再通过连续和长时间的包覆ZnS外壳,制备出了量子产率高达76%的厚壳结构CuInS_2/ZnS/ZnS,将CuInS_2/ZnS/ZnS量子点作为发光层,利用简单的溶液处理法工艺成功制备出CuInS_2基量子点发光二极管(QLEDs)。同时对量子点的结构、形貌和光学性能及CuInS_2基QLEDs的光电性能进行表征和分析,研究结果表明,通过延长高温反应时间在CuInS_2核上包覆ZnS外壳,能够合成具有良好的光致发光性能的CuInS_2/ZnS/ZnS量子点,利用溶液法制备的CuInS_2基QLEDs开启电压值仅为2.5 V,并且其发光亮度能够达到5473 cd/m~2。CuInS_2/ZnS/ZnS的光致发光和电致发光性能都有了很大的提升。     

CuInS2/ZnS核壳结构量子点的水相制备与性能研究

因不含Cd、Pb、Te等有毒元素, 且具有在可见光至近红外光波段可调的发光性能, 铜铟硫(CuInS₂)量子点作为一种新型的I-III-VI型三元半导体材料, 广泛应用于分析检测和生物成像等领域。本研究采用一种低毒低温的方法快速合成CuInS₂量子点及其ZnS核壳结构量子点, 不仅利用ZnS带隙较宽且表面缺陷少的特点, 弥补了CuInS₂量子点的劣势, 提高了CuInS₂量子点的发光性能; 同时由于低毒性ZnS壳层的包覆, 进一步降低生物毒性。当Cu∶In摩尔比为1∶1时, CuInS₂量子点于530 nm处出现明显的发射峰, 且随着In含量的增加, 发光峰逐渐红移。包覆ZnS壳层后, CuInS₂量子点的发光强度明显增大, 且谱峰明显红移。当Cu∶Zn比为1∶1, 回流时间为45 min时, 合成的CuInS₂/ZnS量子点发光性能最优。该合成方法节省能源、生产效率高、绿色环保, 具有较大的应用前景。     

原位聚合法制备聚丙烯酸修饰的ZnS量子点

采用原位聚合法对ZnS量子点表面进行聚丙烯酸(PAA)的修饰。利用XRD、FTIR、TEM、TGA、荧光测试等对ZnS@PAA复合纳米粒子进行系列表征。XRD分析表明,修饰后的ZnS仍为立方晶相。FTIR和TGA结果证明,ZnS纳米粒子表面存在PAA。TEM结果表明,修饰后ZnS@PAA复合纳米粒子在去离子水中分散良好,其直径有所增加,约为28 nm,且呈较明显的核-壳结构。荧光测试发现,修饰PAA前后ZnS@PAA复合纳米粒子的发光特性没有发生明显改变。实验表明,经PAA修饰后,ZnS@PAA复合纳米粒子在水溶液中的分散性和稳定性得到提高,抗氧化性和荧光稳定性也得到了一定的增强。      

Ag@SiO_2/Eu(Ⅲ)配合物纳米复合颗粒的制备及荧光性能研究

通过三步反应成功将铕配合物(EuTP)包覆在纳米核壳结构Ag@SiO2复合颗粒的表面。采用化学还原法制备了粒径25~30nm且分散性良好的纳米银溶胶;然后采用改进的Stber法制备了壳层厚度在20nm左右的Ag@SiO2复合颗粒;以氧化铕、α-噻吩甲酰三氟丙酮、邻菲罗啉为原料制备EuTP,并成功包覆在核壳结构的表面。分别采用TEM、FTIR、XRD等对样品的结构进行了表征,并通过对比相同浓度的三价铕的配合物EuTP与复合粒子Ag@SiO2@EuTP的荧光发射光谱发现,SiO2壳层厚度在20nm左右时Eu配合物的荧光强度明显增强,而且随着核壳结构表面配合物浓度的增大,包覆层的厚度增大,荧光强度也呈现增强趋势,对于稀土的研究具有重要的意义。     

硫化锌基力致发光粉体的制备及其发光性能探究

通过对ZnS中Cu的掺杂浓度、反应温度以及退火方式进行调控，得到最佳制备工艺参数(Cu掺杂浓度为0.15%,煅烧温度为1150℃,采用骤冷方式退火)。之后，采用非均匀成核法对高温制备出的ZnS∶Cu力致发光粉表面包覆Al₂O₃,选用Al₂(SO₄)₃溶液作为包覆原料，与ZnS∶Cu力致发光粉在水系条件下进行反应，得到具有最佳力致发光的包覆量(15%)。各种粉体的力致发光表征是通过与PDMS复合制备成弹性体测得。经过以上实验，最终得到力致发光效果最佳的ZnS∶Cu@Al₂O₃粉体。     

水溶性ZnS量子点的共沉淀法制备、 表征及其光学性能

以硫化钠和乙酸锌为反应物,3-巯基丙酸为表面包覆剂,利用共沉淀法制备了水溶性ZnS量子点。并采用X射线衍射仪、透射电子显微镜和荧光分光光度计等对样品的结构、形貌、粒径和光学性能进行了表征。结果表明:所得样品为ZnS立方型闪锌矿结构,量子点的形状呈不规则球形,粒径主要集中在4.8nm左右;样品在585～590nm之间出现了黄色荧光发射波峰。同时,利用红外光谱对ZnS量子点的合成机理进行了初步分析。     

Mn∶ZnS胶体纳米晶的结构及光谱性质研究

利用一种绿色的合成工艺,采用巯基乙酸作为配体,在水溶液中成功合成了水溶性的Mn∶ZnS纳米晶,并研究了掺杂浓度对Mn∶ZnS纳米晶的结构及光谱性质的影响。XRD结果表明,合成的Mn∶ZnS纳米晶呈立方闪锌矿结构,通过谢乐公式估算的样品的平均晶粒尺寸约为2.1nm;随着掺杂浓度的增加,产物的晶胞参数逐渐减小,表明Mn离子已经掺入到ZnS纳米晶中,该发现与EDX结果相吻合。FT-IR光谱发现,配体巯基乙酸成功包覆在纳米晶的表面。Raman图谱进一步证实,Mn∶ZnS纳米晶为立方闪锌矿结构。UV-Vis吸收谱表明,不同掺杂浓度Mn∶ZnS纳米晶的吸收峰均随粒径的减小向短波长方向移动,通过吸收峰计算的纳米晶平均粒径为2.3nm。     

Au@SiO2@LaF3：Eu纳米核壳结构的制备及其发光性能

本文利用化学法合成了Au纳米颗粒、Au@SiO2、以及Au@SiO2@LaF3：Eu的纳米核壳结构,并利用透射电镜、紫外可见吸收谱以及荧光光谱对它们的形貌、吸收和发光性能进行了表征。研究表明：通过控制柠檬酸和氯金酸以及正硅酸乙酯和氨水比例可以对Au纳米颗粒的尺寸以及SiO2层的厚度分别进行调控。当Au纳米颗粒的尺寸和SiO2层厚度增加时,Au表面等离子体共振吸收峰发生红移。在Au@SiO2@LaF3：Eu纳米核壳结构中,Au表面等离子体共振对LaF3：Eu纳米颗粒的发光产生减弱作用。另外,Eu掺杂浓度对Au@SiO2@LaF3：Eu纳米核壳结构的5D0→7F2和5D0→7F1跃迁强度比有很大的影响。     

TiO_2包覆ZnS荧光粉的制备及表征

采用溶胶-凝胶法成功在ZnS荧光粉表面包覆TiO2薄膜。通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见吸收(UV-Vis)及荧光光谱(PL)对包覆前后荧光粉的结构和光学性能进行表征。结果表明:ZnS荧光粉表面包覆了一层厚度约5nm的TiO2薄膜,该薄膜整体连续性较好,分布较为均匀,且包覆过程对荧光粉的晶型及结晶度无影响,而包覆膜对ZnS的吸光度略有屏蔽且发光强度也有所降低。     

氢氧焰燃烧合成核壳结构纳米 TiO2/SiO2复合颗粒及机理分析

利用多重射流氢氧焰燃烧反应器，通过控制进料方式，以TiCl4和SiCl4为原料合成了具有典型核壳结构的纳米TiO2／SiO2复合颗粒，并分析了氢氧焰燃烧合成过程中核壳结构的形成机理．在纳米TiO2／SiO2复合颗粒中，无定形的SiO2均匀地包覆在晶态TiO2颗粒表面形成核壳结构，引入SiO2不但有效抑制TiO2晶粒的生长，而且抑制了锐钛相向金红石相的转变．在TiCl4和SiCl4次序进料时，TiCl4优先反应并通过成核生长生成TiO2纳米颗粒，SiCl4反应生成的SiO2通过在TiO2颗粒表面非均相成核生长，形成核壳结构的纳米复合颗粒．     

微乳液法制备ZnS：Cu纳米微粒及其光学性能的表征

利用微乳液法制备出ZnS:Cu纳米微粒。XRD表明微粒粒径为3－5nm,且为立方晶型结构,在紫外吸收光谱中,ZnS:Cu纳米微粒吸收峰蓝移。发射光谱表明ZnS:Cu纳米微粒产生一个位于482nm的绿色履行发射带。     

利用水溶性模板合成ZnS：Mn^2＋纳米管

纳米管材料具有种种优异性能,而通常合成纳米管使用的硬模板法则有模板去除条件苛刻、易破坏纳米管结构等缺点。本文在乙二醇中合成了水溶性的Na2SiF6纳米棒,并以此作为模板沉积ZnS掺Mn2＋材料,通过后续简单水洗,得到了ZnS：Mn2＋纳米管,并对其光学性能进行了表征。     

溶胶-冷冻法制备纳米Gd2O3:Eu3+发光材料

采用溶胶-冷冻法合成了粒径为20nm左右的近似于球形的Gd2O3：Eu^3＋发光材料.XRD和FTIR分析表明：所合成的前驱体样品为带有结晶水的晶态氢氧化物,经过热处理后得到了立方相的Gd2O3.荧光光谱测试表明：所合成的样品具有良好的Eu^3＋特征红光发射,Gd^3＋到Eu^3＋之间具有有效的能量传递过程.随着灼烧温度的升高,发射峰和激发峰的强度有所增强,荧光寿命变长,这是由于热处理温度升高,晶体生长变好,表面缺陷减少,使表面的猝灭中心减少,从而提高了荧光强度和荧光寿命.     

水溶性Cu∶CdTe/CdS核壳量子点的合成、表征及细胞毒性检测

采用水相法合成了Cu掺杂CdTe量子点,并用CdS壳层进行包覆,得到了Cu∶CdTe/CdS核壳结构量子点。采用荧光发射光谱(FL)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、透射电镜(TEM)以及能谱仪(EDS)等手段对CdTe量子点和Cu∶CdTe/CdS核壳量子点进行了表征。研究了不同Cu掺杂浓度、CdS壳层生长时间以及Cd/硫脲物质的量比对Cu∶CdTe掺杂量子点光学性能的影响,并采用人成骨肉瘤细胞(MG-63细胞)对样品做了细胞毒性分析。研究结果表明:通过掺杂和包壳的步骤,合成的Cu∶CdTe/CdS核壳量子点在CdTe量子点的基础上实现了荧光发射红移,荧光强度提高,以及细胞毒性降低。