ZnS∶Mn转光粉的制备及性能研究

通过溶剂热法制备了不同锰离子掺杂量的硫化锌粉体转光剂,并利用SEM、XRD和荧光分光光度计对其形貌、组分、结构及发光性能进行了研究。结果显示,锰离子的掺入影响了硫化锌粉体的粒径,出现晶粒细化的现象。以紫外光作为激发光源,当锰的初始浓度不高于20%时,样品的发光峰通过高斯分峰可分为2个,分别位于465～475nm和570～585nm处;当锰的初始浓度高于20%时,硫化锌的发光峰消失,只出现锰的发光峰(580nm左右),即得到了预期的红色发光。     

用化学合成法制备ZnS∶Mn纳米晶

报道了一种用化学合成法制备ＺｎＳ∶Ｍｎ纳米晶的方法。制得纳米晶直径分别为３．０ｎｍ和３．６ｎｍ，紫外吸收峰分别在２６７ｎｍ和２７５ｎｍ，相对于体材料吸收带边的３４０ｎｍ有明显的兰移。３１０ｎｍ光激发的发射光谱峰值分别为５７９ｎｍ和５８２ｎｍ，表明Ｍｎ已掺入ＺｎＳ纳米晶之内。     

Mn掺杂ZnS量子点的制备及其在生物传感中的应用研究进展

近年来,Mn掺杂ZnS量子点(Mn∶ZnSQDs)由于其优异的光学性能,引起了科学家们的广泛关注。为了解Mn∶ZnSQDs的制备及其应用研究现状,进一步推广Mn∶ZnSQDs在传感分析领域的应用,从Mn∶ZnSQDs的光学特性、制备方法及其在传感分析领域中的应用等方面进行了概述,并对其今后的发展进行了展望。     

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。     

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。     

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。     

量子点量子阱ZnS/HgS/ZnS/CdS的制备与光学特性

运用湿化学与表面化学方法制备了ＺｎＳ／ＨｇＳ／ＺｎＳ／Ｃｄｓ量子点量子阱（ＱＤＱＷ）结构,以吸收光谱、光致发光及激光谱表征该结构,并研究了外层ＣｄＳ对材料发光特性的影响,首次观测到ＣｄＳ对中间ＨｇＳ阱层发光的增强作用,并归因子隧道效应的存在。     

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。      

在多相体系中制备核壳型CdSe/ZnS量子点

在多相体系中制得了CdSe/ZnS半导体量子点,采用X射线粉末衍射(XRD)、电子透射显微镜(TEM)等测试手段对产物进行了表征,结果表明CaSe/CdS量子点尺寸均一、形貌规则,具有立方晶体结构.初步研究了此体系的反应机理,并通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对产物的光学性质进行了分析,结果表明在CASe量子点外面包覆一定厚度的ZnS壳层后,其激子发射强度和量子效率显著提高.     

制备条件对ZnS∶Mn纳米晶晶体结构和发光性质的影响

以乙二胺和水为溶剂,采用溶剂热法制备了Mn离子掺杂的ZnS纳米晶,探讨了反应温度、掺杂离子浓度及锌硫比对ZnS:Mn纳米晶晶体结构和发光性质的影响.采用X射线衍射、荧光光谱等手段进行了表征,结果表明,反应温度高于180℃时才会生成纯硫化锌,而调整锌硫比,会得到不同晶型的硫化锌,Mn离子掺杂浓度则对硫化锌的生成和晶型无明显影响,对发光强度有一定影响.在220℃、锌硫比为1:1、Mn离子掺杂浓度为1%的条件下制备的硫化锌纳米晶具有比较好的发光性质.     

聚合物-CdSe/ZnS量子点复合薄膜的制备及其荧光性能研究

以两性齐聚物(聚马来酸十六醇酯,PMAH)为修饰剂,利用相转移的方法将油溶性的CdSe/ZnS量子点转移至水中,制备出高量子产率、高稳定性的水溶性CdSe/ZnS荧光量子点.随后将PMAH修饰的水溶性量子点分散到聚丙烯酸(PAA)乳液中,采用旋转涂膜的方法制备了透明的聚合物-CdSe/ZnS量子点复合薄膜,在紫外灯的照射下薄膜发出明亮的红色光.利用XPS对复合薄膜的表面结构进行了表征.随后对膜的光致发光性能和薄膜在黑暗的环境中对紫外光的耐受性进行了系统的研究,发现复合薄膜的荧光强度随着薄膜厚度和薄膜中纳米晶浓度的增加而线性增强,薄膜在紫外光照射800h后仍然保持了很高的荧光强度,量子产率仅仅损失了5%。     

Mn,Cu掺杂对ZnS∶Mn,Cu电致发光材料亮度的影响

采用水热法制备了ZnS∶Mn,Cu电致发光材料,利用透射电镜对发光材料的结构和形貌进行表征,并且探讨了Cu2+、Mn2+掺杂量和反应温度对ZnS∶Mn,Cu发光材料亮度的影响。结果显示,随着Cu2+、Mn2+掺杂量的增加,发光材料的亮度也随之增加,但对于Cu2+、Mn2+掺杂都存在最佳值,当Cu2+掺杂量0.2%,Mn2+掺杂量4%,温度150℃时,得到的电致发光材料亮度较高,粒径约10nm左右。     

ZnS∶La纳米晶的制备及其光学性质研究

采用醋酸锌、醋酸镧和硫代乙酰胺(TAA)为原料,水热合成法制备了粒度分散均匀的镧掺杂硫化锌纳米晶.粉末X-射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)测试结果表明合成的样品为立方闪锌矿结构;纳米晶为近球形的多晶粒子,平均粒径在25nm左右且分布较窄.从纳米晶紫外-可见(UV-vis)光谱数据计算的半导体带宽(Eg)相对于体相材料有较大的蓝移,表现出明显的量子尺寸效应.用荧光光谱(PL)研究了ZnS∶La纳米晶的光致发光能力,结果表明产物的荧光发射峰位于465nm左右,且具有良好的发光性能.此外,通过改变镧的掺杂量和反应的时间来研究发光强度的变化,随着掺杂量的提高和反应时间的延长,纳米晶的发光强度都呈现出先增强后减弱的趋势,并对具体原因进行了探讨.     

Co2+掺杂水溶性ZnS量子点的制备及其光致发光性能

采用共沉淀法,以3-巯基丙酸为表面修饰剂,成功制备出Co2+掺杂水溶性ZnS量子点。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、原子发射光谱仪、紫外-可见吸收光谱仪和荧光分光光度计等,研究了Co2+掺杂剂及掺杂量对ZnS量子点的晶体结构、形貌和发光性能等的影响。结果表明:所得产物均为ZnS立方型闪锌矿结构,量子点呈不规则球形,粒径主要集中在5.2 nm左右;掺杂样品发红色荧光,发光性能明显增强,属于Co2+形成的杂质能级(4A1—4T1)与缺陷的复合发光。同时,利用红外吸收光谱对Co2+掺杂水溶性ZnS量子点的形成机理进行了初步探讨。     

透明导电薄膜ZnO∶Mn的低温制备及性能研究

利用直流磁控溅射法在室温玻璃衬底上制备出了可见光透过率高、电阻率低的掺锰氧化锌(ZnO∶Mn)透明导电薄膜。实验制备的ZnO∶Mn为六方纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有垂直于衬底方向的c轴择优取向。实验结果表明,靶与衬底之间的距离对ZnO∶Mn薄膜的生长速率、残余应力及电学性能有很大影响,而对薄膜的晶粒尺寸和光学性能影响不大。考虑薄膜的电学、光学及力学性能,认为靶与衬底之间的最佳距离为7.0 cm。在此条件下制备的ZnO∶Mn薄膜的电阻率达到4.2×10-4Ω.cm,可见光透过率为86.6%,而残余应力仅为-0.025 GPa。     

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。     

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。     

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%.     

沉淀法制备ZnS∶Cr纳米晶及其光学性能研究

以十二烷基苯磺酸钠和六偏磷酸钠作为分散剂,采用沉淀法制备了ZnS及不同掺杂浓度的ZnS∶Cr纳米晶。利用XRD和TEM对纳米晶物相和形貌进行了分析。结果表明,ZnS和ZnS∶Cr纳米晶均为立方闪锌矿结构,利用谢乐公式估算ZnS和ZnS∶Cr纳米晶平均粒径分别为2.1和2.2nm。TEM观察到纳米晶近似为球形,平均粒度为3nm左右,具有较好的单分散性且分布均匀。荧光光谱(PL)表明,纳米晶在420、440和495nm处有发射谱带,前两者被认为是S空位深陷阱发光,后者被认为是表面态或中心辐射复合发光。     

络合转换法制备Mn掺杂的ZnS纳米微晶及光致发光特性

利用络合转换法成功地在壳聚糖有机薄膜中得到了Ｍｎ掺杂的ＺｎＳ纳一晶。通过改变反应时间来控制晶粒尺寸，得到了微晶尺寸４．０－６．０ｎｍ范围内，利用激发和发射光谱分析了量子尺寸效应造成的光学特性，分析了壳聚糖中纳米微粒的形成机理。