Ⅱ-Ⅵ族量子点掺杂玻璃的光学性质及研究进展

由于量子限域效应,尺寸可调的Ⅱ-Ⅵ族量子点掺杂玻璃在光学滤波片、非线性光学器件上的应用已经被广泛研究。玻璃中量子点的光学性质主要由量子点的尺寸、表面状态和周围基质环境决定,通过提高Se/Cd比可以有效地对量子点的表面缺陷进行钝化,实现CdSe量子点的本征发光;进一步调整热处理制度可以促进Zn离子扩散进入CdSe量子点表面,形成CdSe/Cd_(1-x)Zn_xSe核壳结构,使得缺陷发光几乎完全猝灭,从而提高量子点的荧光量子效率;在玻璃中原位合成的CdS/ZnS核壳结构量子点的荧光量子效率可达到53%。随着基础研究中玻璃中Ⅱ-Ⅵ族量子点荧光效率的不断提高,发光二极管(LED)等小型发光器件的制造成为可能。为了满足实际需要,建立核壳结构中量子点表面钝化机理模型,进一步优化量子点荧光效率是下一步需要解决的问题。     

羧基CdSe荧光量子点的制备及其荧光特性研究

以氯化镉、硒粉为前驱体,巯基乙酸(TGA)为稳定剂,制备了羧基CdSe量子点,并研究了其荧光特性与影响因素。结果表明,反应温度、反应时间与反应体系的pH值是影响量子点生长和荧光性能的主要因素。制备羧基CdSe量子点的最优条件为反应温度90℃、pH=11、n(Cd)∶n(Se)=2∶1。制备的羧基CdSe量子点的粒径随反应时间的延长而逐渐增大,量子点荧光稳定性好,荧光强度高,光漂白时间延长。     

ODA/TOPO质量比对CdSe量子点性能的影响

采用高温有机金相法,在非配位溶剂中用双配位体系十八胺(ODA)和三辛基氧化磷(TOPO)合成了CdSe量子点(QDs),表征了量子点的形貌,研究了双配位体系中不同ODA与TOPO质量比对CdSe量子点的尺寸分布和荧光量子效率的影响.结果表明,引入ODA后,可制备出分散性良好、形状规则、尺寸分布均匀的CdSe量子点.当ODA与TOPO的质量比为3-4时,量子点的尺寸约为3 nm,光谱半高宽(FWHM)达到最小值29 nm,其量子效率可以达到52.8%-58.1%.     

CdSe量子点的制备及荧光性能改善

主要讨论了CdSe量子点的制备及荧光性能的改善.采用水相合成方法制备了CdSe量子点,并用X射线粉末衍射仪对所合成的量子点进行表征,用荧光分光光度计研究了量子点的荧光性质.结果表明,采用样品处理温度的调节和ZnS壳层的包覆能在一定程度上改善CdSe量子点的荧光性能.     

CdSe量子点的合成、功能化及生物应用

量子点是一种新型荧光纳米材料,具有独特而优良的荧光性质,近年来受到研究者的广泛关注。文章综述蛋白质、抗体、肽类以及DNA等对CdSe量子点(CdSe QDs)的表面功能化作用,以及CdSe QDs在生物传感分析中的重要研究进展。具体介绍CdSe量子点的多种合成方法(包括有机相合成、水相合成等),蛋白质、抗体、肽类、DNA利用共价键或静电作用对CdSe量子点修饰方法,以及其在生物医学标记与成像、生物传感、药物载送以及癌症治疗等领域的相关应用,最后针对现有研究的不足进行展望。希望通过对CdSe量子点全方位总结与概述,在一定程度上帮助科研工作者快速、准确了解其相关性质与研究进展。     

微反应器中利用非配位有机溶剂法可控合成CdSe量子点

采用微反应器技术, 在低毒性的非配位有机溶剂十八烯(ODE)/配体十八烯酸(OA)反应体系中对CdSe量子点进行了尺寸可控合成. 详细探讨了制备条件对生成的CdSe量子点的粒子数及粒子尺寸的影响. 结果表明, 反应温度对生成的粒子数不产生显著影响, 但相对较高的温度有利于具有较强荧光性的CdSe量子点生成. 在固定其他反应条件下, 过量的Se有利于生成大量的小粒子, 当n(Cd):n(Se)=1:5时, 产率可接近100%. 反应物中配体的量直接影响到单体的浓度, 通过控制配体OA浓度和反应时间, 成功地制备了一系列显示从蓝色到红色荧光, 粒径在2.2~4.3nm的CdSe量子点.     

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。     

Fe_3O_4/OA/PANI@CdSe/CdS磁性荧光纳米复合物的制备及其表征

由共沉淀法制备出表面羟基化的Fe3O4,并用油酸(OA)进行了修饰。通过新颖简便的微悬浮方法制备出聚苯胺包裹的Fe3O4/OA/PANI。用三步法合成出具有良好的荧光性能的量子点CdSe/CdS。通过EDC交联剂的作用,将量子点CdSe/CdS和Fe3O4连接。该微粒经过透射电子显微镜(TEM)、能谱(EDS)、荧光分光光度计、荧光显微镜和振动样品磁强计(VSM)的表征。结果表明:通过PANI的桥梁作用(静电吸附和氢键作用),量子点CdSe/CdS成功连接到了Fe3O4/OA/PANI表面,得到了磁性荧光复合材料,该材料在药物传递、靶向治疗的应用上都具有很大潜力。     

石墨烯量子点/CdS/CdSe共敏化太阳能电池

以三维锐钛矿TiO₂微球为上层光散射层材料, 以商业纳米TiO₂为下层连接材料, 采用刮刀法制备了一种新颖的双层TiO₂薄膜, 并应用于量子点敏化太阳能电池(QDSSC)。其中, 石墨烯量子点(GQDs)采用滴液法引入, CdS/CdSe量子点采用连续离子层吸附法(SILAR)制备。采用场发射扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱及荧光光谱对样品进行表征。实验还制备了CdS/CdSe量子点敏化及石墨烯量子点/CdS/CdSe共敏化太阳能电池, 并研究了石墨烯量子点及CdS不同敏化周期及对电池性能影响。研究结果表明, 石墨烯量子点及CdS不同敏化周期对薄膜的光学性质、电子传输及载流子复合均有较大影响。优选条件下, TiO₂/QGDs/CdS(4)/CdSe电池的光电转换效率为1.24%, 光电流密度为9.47 mA/cm², 显著高于TiO₂/CdS(4)/CdSe电池的这些参数(0.59%与6.22 mA/cm²)。这主要是由于TiO₂表层吸附石墨烯量子点后增强了电子的传输, 减少了载流子的复合。     

CdSe与CdSe/ZnS量子点合成及稀土掺杂

在LSS(liquid-solid-solution)多相体系中制得了CdSe、CdSe/ZnS量子点和Eu掺杂的量子点。利用TEM、XRD、PL、EDS对产物进行了表征。TEM结果显示所得的量子点形貌规则、尺寸均匀。XRD结果显示CdSe/ZnS量子点呈六方晶系。PL结果对比表明,合适厚度壳层ZnS包覆后的CdSe量子点发光效率明显提高,发光峰的半高宽有大幅度提高,并分析了所得的结果。掺杂稀土元素Eu后,CdSe(Eu)量子点在红光区域产生了新的发光峰;而CdSe(Eu)/ZnS量子点在红光区域内没有出现发光峰,并阐明了这种现象的原因。