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。     

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.     

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%.     

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/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。     

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...     

水溶性CdHgTe合金量子点的制备与表征

以巯基乙酸为稳定剂, 在水溶液中加热CdCl₂、HgCl₂ 和 NaHTe的混合物直接合成CdHgTe合金量子点. 分别用荧光光谱、红外光谱、X射线衍射及透射电镜对其光谱性能、表面基团和结构形貌进行了表征. 结果表明, 合金量子点的发射波长在536到688 nm范围内连续可调, 掺杂后量子点的发射光谱变宽, 半高峰宽为70~90 nm; CdHgTe的荧光量子产率介于1.5%到6.7%之间; 巯基与CdHgTe量子点表面的Cd²⁺离子发生键合, 而使巯基乙酸结合于量子点表面; 合金量子点具有闪锌矿结构; 量子点分散性好, 形貌呈颗粒状.     

巯基包覆CdSe和CdSe/CdS核壳纳米晶的水相合成与表征

利用水相合成的方法制备了巯基包覆的具有较高荧光量子产率的CdSe和CdSe／CdS纳米晶．水相合成方法的优点是原料低廉、安全可靠和重复性高，缺点是纳米晶的尺寸分布较宽，发光效率不是很高．采用X-射线粉末衍射、吸收和荧光等光谱手段对纳米晶的平均尺度、粒径分布、晶体结构及发光特性进行了表征。在77K到300K的温度范围内，随着温度降低，CdSe纳米晶的发光峰逐渐蓝移，而CdSe／Cds纳米晶发光峰位基本不随温度变化而变化．此外，在325nm激光辐照下，CdSe／CdS纳米晶的荧光寿命比CdSe纳米晶延长了6倍左右，稳定性大幅度提高．以上结果表明，核壳结构的CdSe／CdS纳米晶具有较高的发光效率和良好的稳定性，具有广阔的应用前景．     

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。     

CdSe胶质量子点的电致发光特性研究

采用胶体化学法合成硒化镉(CdSe)胶质量子点, 在此基础上制成了以CdSe胶质量子点为有源层, 结构为ITO/ZnS/CdSe/ZnS/Al的电致发光(EL)器件. 透射电镜测量表明量子点的尺寸为4.3 nm, 扫描电子显微镜测量ZnS薄膜和Al薄膜结果显示表面均较为平整, 由器件结构的X射线衍射分析观察到了CdSe(111)、ZnS(111)等晶面的衍射, 表明器件中包含了CdSe量子点和ZnS绝缘层材料. 光致发光谱表征胶质量子点的室温发光峰位于614 nm, 电致发光测量得到器件在室温下的发光波长位于450 ~ 850 nm, 峰值在800 nm附近. 本文对电致发光机制及其与光致发光谱的区别进行了讨论.     

量子点/环氧树脂复合材料的制备及性能

通过自组装技术将十二胺包覆到CdSe量子点表面实现量子点的氨基改性,并以三乙烯四胺为固化剂制备得到CdSe量子点/环氧树脂复合材料,研究了量子点表面氨基改性对复合材料性能的影响。通过高分辨透射电镜表征量子点的分散情况及粒径大小,X射线能谱表征量子点改性前后元素的变化,动态光散射表征量子点团簇在环氧基体中的粒度分布,紫外-可见光谱表征复合材料的透明性,荧光光谱表征复合材料的荧光性能,冲击试验表征量子点改性前后对复合材料的增韧作用。结果表明,氨基改性量子点/环氧树脂复合材料的透明度为原始量子点/环氧树脂复合材料的2倍,荧光强度为原始量子点/环氧树脂复合材料的4倍。当量子点含量为0.5%时,氨基改性量子点/环氧树脂复合材料的冲击强度达7.28 k J/m~2。     

量子点的制备技术及进展

量子点是一种三维受限的低维材料,由于其潜在的应用价值受到了人们的广泛关注.对近年来量子点的各种制备方法进行了总结和评述.     

Aqueous‐Phase Synthesis of Highly Luminescent CdTe/ZnTe Core/Shell Quantum Dots Optimized for Targeted Bioimaging

Semiconductor quantum dots (QDs) have traditionally been synthesized in organic phase and transferred to aqueous solution by functionalizing their surface with silica, polymers, short‐chain thiol ligand, or phospholipid micelles. However, these complex steps result in i) a reduction of the quantum yield (QY) of QDs, ii) partial degrdation of the QDs, and iii) a drastic increase in the hydrodynamic size of QDs, which may hinder their biomedical applications. In this work, the fabrication and applications of cysteine‐capped CdTe/ZnTe QDs, which are directly synthesized in aqueous media, as optical probes for specific targeting of pancreatic and esophageal cancer cells in vitro are reported, as well as their capability for in vivo imaging. The CdTe/ZnTe QDs are synthesized in a one‐pot method and capped with amino acid cysteine, which contains both carboxyl and amine functional groups on their surfaces for bioconjugation. The fabricated QDs have an ultrasmall hydrodynamic diameter (3–5 nm), possess high QY (52%), and are non‐toxic to cells at experimental dosages. Confocal imaging is used to demonstrate a receptor‐mediated uptake of antibody‐conjugated QDs into pancreatic cancer cells in vitro. In vitro cytotoxicity studies (MTS‐assay) show that the IC₅₀ value of these QDs is ≈160 µg mL^?1, demonstrating low toxicity. In addition, the QDs are used for small‐animal imaging where the in vivo biocompatiblity of these QDs and their clearance following systemic injection is studied.     

稳定剂对水相制备CdTe量子点的荧光性能和细胞毒性影响研究

用巯基乙酸(TGA)、半胱氨酸(L-Cys)和谷胱甘肽(GSH)这三种巯基稳定剂在水相中制备了CdTe量子点(QDs).红外光谱(FTIR)分析结果表明,三种稳定剂都成功地利用Cd2+与巯基之间的配位与QDs相结合并起到保护及稳定的作用.利用荧光光谱对不同QDs的荧光性能进行了研究,结果表明当采用GSH作为稳定剂时,QDs的生长速率较快,且最大发射波长能够达到约680nm;L-Cys-CdTe的生长速率次之,也能生成具有较大发射波长的QDs;TGA-CdTe的生长速率最慢,且最大发射波长只能达到约620nm,但是其荧光强度较高,适于制备对荧光强度要求较高的QDs.通过MTT(噻唑蓝)比色法对细胞存活率进行测定,同时利用显微镜对细胞形貌进行观察,结果表明各量子点都具有一定的细胞毒性,但TGA-QDs对细胞的伤害作用更大,以20μg/mL的浓度对细胞培养24h后,细胞存活率只有52.6%.     

PbS量子点/ZnO纳米片复合膜的制备及其光电化学性能

通过两步法合成PbS量子点(QDs)修饰ZnO纳米片复合膜. 首先利用电化学法在掺氟的SnO₂导电玻璃(FTO)上生长ZnO纳米片, 然后在ZnO纳米片上通过逐次化学浴法沉积PbS量子点形成PbS/ZnO复合膜. 利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)详细表征了样品的表面形貌和晶体结构, 并研究了PbS/ZnO复合膜作为量子点敏化太阳能电池光阳极的紫外-可见吸收谱、光电化学性能和表面光电压谱. 对比ZnO纳米片经PbS量子点修饰前后, 发现PbS量子点修饰后光阳极的光吸收和光伏响应均从紫外区拓宽到了可见光区, 同时光电化学性能有了显著提高, 短路电流密度从敏化前的0.1 mA/cm²增加到0.7 mA/cm², 效率由0.04%增加到0.57%. 与单一ZnO纳米片相比, PbS/ZnO复合膜的表面光伏响应强度明显增强, 说明PbS与ZnO之间形成了有利于光生电荷分离的异质结, 从而导致了PbS/ZnO复合膜光电性能的增加.     

微混合模块合成CdS量子点方法研究

以CdS量子点的合成为考察对象,分别使用梳型和级联两种混合模块搭建了连续操作的微反应系统,比较了两种模块的混合效果,通过优化前躯体流速和停留时间获得了理想的合成工艺,使得量子点的尺寸分布极窄。