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。     

ZnO量子点/硅橡胶复合材料的制备及光学性能研究

采用乙烯基乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对ZnO量子点进行改性并制备成ZnO-A量子点,将ZnO-A量子点加入硅橡胶中制备得到ZnO-A/硅橡胶(S)纳米复合材料。采用红外及透射电镜(TEM)对ZnO-A进行性能分析,并通过TEM对复合材料的界面性能进行研究,最终研究了纳米复合材料的紫外-可见光透过率、荧光性能及介电常数。结果表明A151改性能有利于量子点在硅橡胶中的分散,增强了量子点与硅橡胶之间的相容性,该方法改善了纳米复合材料的可见光透过率及荧光性能。     

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。     

共掺杂ZnO纳米材料的制备及光学性能研究

利用共沉淀法制备了Y和Cd共掺杂的ZnO纳米材料。X-射线衍射分析表明,样品为单一相的ZnO纤锌矿结构,随着掺杂量的增加,样品的晶粒尺寸减小。光学性能测试结果表明,样品具有较强的紫外发射峰和较弱的可见光发射峰,紫外发射峰强度随着掺杂量的增加而减弱并发生红移。     

铝和硼共掺杂ZnO陶瓷的制备、表征和性能研究

本文首先采用传统的无压烧结工艺制备了高密度导电的铝和硼共掺杂ZnO陶瓷（ABZO）,采用相似的工艺合成了单掺铝的ZnO陶瓷（AZO）,并对两种方法制备的样品进行了表征。研究了陶瓷的致密化行为、晶体结构、形貌、成分和电性能。结果表明,AZO陶瓷仅在1350℃烧结4h时获得相对密度最高为99.01%的陶瓷,但由于陶瓷中形成的绝缘ZnAl₂O₄相增多,电导率下降。而在1100℃时,ABZO陶瓷达到了98.84%的最大相对密度,比AZO陶瓷低250℃。随着烧结温度的升高和绝缘ZnAl₂O₄相的增加,ABZO陶瓷的电导率显著提高。     

ZnO及掺杂ZnO薄膜的研究进展

ZnO薄膜是一种Ⅱ~Ⅵ族的宽禁带半导体材料,具有优异的物理化学性能。通过对薄膜的掺杂,可以改善其性能或赋予其新的性能,使其应用更加广泛。作者综述了ZnO薄膜的制备方法,比较了各种制备方法的优缺点,重点探讨了ZnO及其掺杂薄膜在压电、光电、气敏及磁性能方面的研究,并对今后的研究方向进行了展望。     

稀土掺杂对ZnO材料结构及光催化性能的影响研究

为提高ZnO光催化性能采用超声波辅助微波水热法分别制备了ZnO、Nd/ZnO及Dy/ZnO光催化材料,利用XRD、SEM、FESEM、XPS及亚甲基蓝降解实验对样品的结构与性能进行了表征.研究表明:掺杂Nd及Dy有助于促进六方纤锌矿结构ZnO晶体的生长.与纯ZnO相比,掺杂Nd及Dy促进了样品表面羟基化及氧的吸附,从而提高了ZnO的光催化活性.采用超声波辅助微波水热法制备的样品光催化性能优异,紫外光辐照4h后,ZnO、Nd/ZnO、Dy/ZnO样品对亚甲基蓝的降解率分别为89.69％,91.01％,91.13％.     

Sn掺杂对ZnO压敏变阻器电学性能的影响

本文采用沉淀法以SnCl2·H2O代替SbCl3制备了ZnO压敏变阻器.分析了SnO2含量对变阻器电学性能的影响.随着SnO2含量的增加,漏电流和压敏电压明显增大;而非线性系数在SnO2掺杂量达到3.0 mol％时达到极大值.通过适当的掺杂,得到了漏电流为0.08 μA,非线性系数为80.3,压敏电压为1006.7 V1mA/mm性能良好的ZnO变阻器.     

掺杂型ZnOw/纳米ZnO并用对PP性能的影响

研究了铝掺杂氧化锌晶须(ZnOw)和纳米ZnO对聚丙烯共混物力学性能和抗静电性能的影响.结果表明,铝掺杂氧化锌晶须能提高聚丙烯的冲击强度、拉伸强度和表面电阻率.纳米ZnO与掺杂氧化锌晶须并用能协同增强和增韧聚丙烯,纳米ZnO/掺杂氧化锌晶须/聚丙烯的质量比为2/16/82时,共混体系的综合力学性能较好.     

稀土元素Pr掺杂对ZnO材料结构及光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了稀土元素Pr掺杂的纳米ZnO光催化剂,利用XRD、SEM、EDS及亚甲基蓝降解实验对样品的结构与性能进行了表征和测试。研究表明,与纯ZnO相比,掺杂Pr能有效促进ZnO的晶粒细化,稀土元素Pr以Pr_2O_3化学态形式高度分散在ZnO表面,增加了催化剂表面氧空位,改变了ZnO的晶格缺陷和光吸收范围,明显提高了ZnO的光催化性能。在摩尔比n(Pr)∶n(ZnO)=0.03∶0.97时,制得样品Zn_(0.97)Pr_(0.03)O的光催化性能最好,紫外灯照射150 min后,对亚甲基蓝的降解率为94.5%,比纯ZnO的降解效率提高了32.5%,对苯酚溶液和间苯二酚溶液的降解效率分别为82.2%,91.5%。     

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。     

CdS/Chitosan量子点的制备及其光学性能的研究

以壳聚糖(Chitosan)为稳定剂和包裹剂,在水相中合成了CdS/Chitosan量子点,研究了反应时间、壳聚糖用量、反应温度以及镉硫源摩尔比等对其发光性能的影响,并用紫外可见吸收光谱、红外光谱、X-射线粉末衍射等对量子点进行了表征。结果表明,随着反应时间的延长、反应温度的升高、壳聚糖用量的减少、镉硫源摩尔比的增大,量子点的紫外特征吸收峰会发生红移,从而推测量子点的粒径在不断变大。     

石墨烯量子点的制备与表征

介绍了一种改进的溶剂热法制备石墨烯量子点(GQDs)。该方法以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和氧化石墨烯(GO)作为溶剂和原料,过程中会对GO进行微波膨胀预处理,然后进行反应。分别采用紫外可见吸收、光致发光、红外、透射电镜对石墨烯量子点进行结构、形貌以及荧光性能的表征。通过该方法制备的GQDs的荧光发射光谱表明其具有可激发性且具有良好的荧光性能。     

表面修饰CdTe量子点的合成及其光学特性

在水相中合成高发光性能的CdTe量子点,研究以巯基乙酸(TGA)为稳定剂对CdTe表面进行修饰,制备在水中分散性良好的纳米晶,通过对CdTe量子点合成反应条件的摸索,掌握了其合成的反应规律.同时用紫外分光光度计、荧光分光光度计和透射电子显微镜对其进行了表征.结果表明,回流时间、n(Cd2+):n(HTe-)、反应物浓度、TGA用量、反应体系pH值,对纳米晶的光学性质具有显著影响.回流2 h制得的CdTe纳米粒子直径约为5 nm,其发射峰窄且对称,表现出良好稳定的光学性质.     

基质掺杂对CdSiO_3∶Sm~(3+)体系红色长余辉发光材料的影响

采用传统的高温固相反应合成了基质掺杂的Cd(RE1Si)O3∶Sm3 (RE=Al,Ga,v,Mo,zr,Ti,W)长余辉发光材料.用荧光光谱仪研究了对CdsiO3∶Sm3 体系进行不同离子的掺杂所得样品的光谱性质.对离子掺杂影响产物性能的研究表明,掺杂离子电荷是主要的影响因素,具有较高电荷的Mo、W的掺杂对产物的余辉时间具有明显的增强作用,其余辉时间分别达到453s和924s.     

CdTe量子点的纯化以及作为pH探针的研究

以巯基乙酸为稳定剂在水相中合成了CdTe量子点,并将合成的CdTe量子点进行表征、纯化。通过用0.05 mol.L-1PBS缓冲溶液调节不同的pH来考察量子点的荧光强度和pH的关系。研究发现,水溶性的CdTe量子点是pH敏感的,随着pH值的降低,量子点荧光强度的下降规律与溶液pH值呈现良好的线性关系。结果表明,CdTe量子点是一个令人满意的pH敏感的探针,有潜在的化学和生物传感能力。     

硅壳包裹核/壳型CdSe/CdS纳米晶的制备与性能研究

采用低温水热技术,分别以柠檬酸、聚乙二醇(PEG400)和甲硫氨酸为稳定剂,在水相中合成了核壳型CdSe/CdS量子点,研究了稳定剂、CdSe与CdS物质的量比对量子点发光性能和结构的影响。XRD结果表明,当CdSe∶CdS在1∶3~4时,CdS主要在CdSe的外延生长,形成核壳型纳米粒子,当比例达到1∶5时,CdS单独成晶现象严重。CdSe∶CdS=1∶4时,核壳型量子点具有较高的荧光发射效率。TEM研究表明CdS在CdSe外表面生长形成较为完整的壳层,有效钝化CdSe表面,减少表面缺陷,从而显著提高CdSe量子点的发光效率。CdSe核尺寸为2~3nm的核壳型纳米粒子外包裹一层SiO2壳后,荧光发射效率没有显著提高,发射峰位置无明显红移。量子点包壳后能有效提高该量子点的光化学稳定性,提高量子点的生物相容性。     

碳化硅量子点表面物化特性调控及其光学特性

采用化学偶联法,通过调整腐蚀剂组分及其相对含量,一步法实现了碳化硅量子点(SiC-QDs)表面物化特性的有效调控。研究表明:经硝酸(HNO_3)和氢氟酸(HF)混合腐蚀剂腐蚀纳米β-SiC粉末,通过超声空化破碎分散及高速离心处理,可获得SiC-QDs水相溶液,并一步法实现了表面修饰,在其表面形成了—COO、—OH等亲有机物功能基团。采用浓硫酸(H_2SO_4)为偶联剂,制备出表面具有巯基(—SH)的SiC-QDs水相溶液。腐蚀剂组分的相对含量对于SiC-QDs的光致发光强度与表面巯基的形成影响较大。在波长为340 nm的激发光激发下,SiC-QDs具有最大的发光强度,随着腐蚀剂中H_2SO_4含量的增加,其光致发光强度呈现降低趋势。当腐蚀剂的体积比为V(HF):V(HNO_3):V(H_2SO_4)=6:1:1时,制备的水相SiC-QDs表面既能稳定耦合—SH,又可以获得较高的光致发光强度。另外,对表面物化特性调控及其形成机制进行了分析研究。     

石墨烯量子点的制备及应用

石墨烯量子点(GQDs)作为石墨烯家族的最新一员,除了继承石墨烯的优异性能,还因量子限制效应和边界效应而显现出一系列新的特性,引起了化学、物理、材料和生物等各领域科研工作者的广泛关注。GQDs的制备方法通常分自上而下和自下而上的方法。对其各种制备方法和应用分别进行了介绍,并结合各种应用对GQDs的要求给出了制备方法的建议。指出了GQDs研究中存在的问题及发展方向。