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。     

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%.     

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。     

水相中CdSe与核/壳CdSe/CdS量子点的制备与发光特性研究

以巯基乙酸为稳定剂在水相中制备了CdSe与核/壳型CdSe/CdS量子点水溶胶, 用紫外-可见吸收光谱和发射光谱研究了它们的发光特性, 并且用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征了它们的结构、形貌和化学组成, 结果表明使用该方法制备的量子点分散性良好, 而且用CdS对CdSe进行表面修饰以后的发光强度明显提高, 发射光谱和吸收光谱都有红移现象, 不同粒径颗粒的吸收峰的位置也有所不同.     

微波辅助快速合成水溶性CdTe/CdSe核壳量子点

以巯基乙酸(TGA)作为稳定剂,用微波辅助法快速合成了水溶性CdTe/CdSe核壳量子点.比较了传统水热法和微波辅助法制备的量子点性能,研究了加热温度、反应物配比及CdTe量子点浓度对CdTe/CdSe核壳量子点的性能影响.研究结果表明,核壳结构的CdTe/CdSe量子点比单一的CdTe量子点具有更优异的光致发光强度和...     

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。     

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。     

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。     

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~(2+)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,在3-巯基丙酸(MPA)为表面修饰剂下,成功制备出Mn2+掺杂水溶性ZnS量子点。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱仪和荧光分光光度计等表征方法研究了Mn2+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,所得产物为ZnS立方型闪锌矿结构,样品呈不规则球形,粒径主要集中在9.7nm左右;在320nm激发下,Mn2+掺杂ZnS量子点出现两个发射波峰,分别位于587和637nm处,其中587nm处的发射波峰为ZnS表面态缺陷发光,而637nm处的发射波峰则属于Mn2+∶4T1-6A1能级特征发光。同时,利用红外吸收光谱对Mn2+掺杂水溶性ZnS量子点的形成机理进行了初步探讨。     

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.     

CdSe and CdSe/ZnS quantum dots for the detection of C-reactive protein

In this study, a method for the detection of C-reactive protein (CRP) using CdSe and CdSe/ZnS quantum dots (QDs) is proposed. CdSe and CdSe/ZnS core-shell QDs are synthesised by using 2-mercaptosuccinic acid (MSA) as a capping agent. These QDs were then subjected to various characterisation studies, namely X-ray diffraction and transmission electron microscope for size and structure, Fourier transform infrared spectroscopy for the confirmation of functional groups, ultraviolet–visible absorption and fluorescence spectroscopy for optical characteristics and dynamic light scattering for hydrodynamic changes of QDs. Two biochemical mixtures were developed: one by mixing blood serum containing CRP and CdSe-phosphorylethanolamine (PEA) and the other by mixing blood serum with CdSe/ZnS-PEA. When these mixtures are observed for fluorescence due to interaction of QDs with CRP, a correlation between changes in fluorescence for different concentrations of CRP is noted. The result demonstrates that CRP can be detected with the help of QDs without using any antibodies.     

Rational Engineering of p-n Heterogeneous ZnS/SnO2 Quantum Dots with Fast Ion Kinetics for Superior Li/Na-Ion Battery

Constructing heterogeneous nanostructures is an efficient strategy to improve the electrical and ionic conductivity of metal chalcogenide-based anodes. Herein, ZnS/SnO₂ quantum dots (QDs) as p-n heterojunctions that are uniformly anchored to reduced graphene oxides (ZnS-SnO₂@rGO) are designed and engineered. Combining the merits of fast electron transport via the internal electric field and a greatly shortened Li/Na ion diffusion pathway in the ZnS/SnO₂ QDs (3–5 nm), along with the excellent electrical conductivity and good structural stability provided by the rGO matrix, the ZnS-SnO₂@rGO anode exhibits enhanced electronic and ionic conductivity, which can be proved by both experiments and theoretical calculations. Consequently, the ZnS-SnO₂@rGO anode shows a significantly improved rate performance that simple counterpart composite anodes cannot achieve. Specifically, high reversible specific capacities are achieved for both lithium-ion battery (551 mA h g⁻¹ at 5.0 A g⁻¹, 670 mA h g⁻¹ at 3.0 A g⁻¹ after 1400 cycles) and sodium-ion battery (334 mA h g⁻¹ at 5.0 A g⁻¹, 313 mA h g⁻¹ at 1.0 A g⁻¹ after 400 cycles). Thus, this strategy to build semiconductor metal sulfides/metal oxide heterostructures at the atomic scale may inspire the rational design of metal compounds for high-performance battery applications.     

CdSe/ZnSe量子点的制备及电化学发光性能

利用ZnSe半导体纳米材料晶体结构与CdSe相似、带隙更宽的特点,采用水热法合成了核-壳型CdSe/ZnSe量子点。结果表明：温度在70~160℃时,ZnSe壳逐渐包裹在CdSe核上,反应时间在0~4 h时,内壳在核上是均匀包裹的,当核壳摩尔比为1∶3时,CdSe/ZnSe QDs的电化学发光性能最强,其电化学发光强度是CdSe量子点的6倍,且发光信号稳定。     

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。     

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。