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.     

Cd^2＋参量对于CdSe／CdS／ZnS量子点荧光特性的影响

测量了CdSe、CdSe／CdS／ZnS量子点的吸收光谱和发射光谱,讨论了两种不同量子点的光谱特性。改变核层内Cd^2＋浓度以及壳层内Cd^2＋／Zn^2＋比例,分别测量多组CdSe／CdS／ZnS量子点发射光谱并计算量子产率,结果表明,Cd^2＋浓度45mmol／L或者Cd^2＋／Zn^2＋比例为1／2时,CdSe／CdS／ZnS量子产率最高,从而确定最佳的Cd^2＋定量参数。     

基于pH响应性和微流道技术制备量子点/壳聚糖复合微球

首先采用一步法在水体系中合成水性ZnS量子点,再将ZnS量子点与壳聚糖溶液进行复合,然后利用壳聚糖的pH响应性和气液微流道技术制备了ZnS量子点/壳聚糖复合微球。测试结果表明制备的ZnS量子点大小较均一,该量子点与壳聚糖的复合液具有明显的蓝色荧光。利用壳聚糖的pH响应性可以采用碱性溶液作为接收液形成量子点/壳聚糖复合微球,同时可以通过调节气体流速来控制微球的大小。该复合微球具有pH响应性,并在酸性条件下能够溶解,得到的复合液仍具有蓝色荧光,因此该复合微球在生物标记、控制释放和药物输送等领域具有潜在的用途。     

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。     

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。     

Cd_xZn_(1-x)Se_yS_(1-y)量子点/PVDF纳米复合薄膜的制备与性能研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)作为Cd_xZn_(1-x)Se_yS_(1-y)量子点微封装材料,利用简易刮涂法工艺成功制备出大面积、高稳定性的Cd_xZn_(1-x)Se_yS_(1-y)量子点/PVDF纳米复合薄膜,同时对该纳米复合薄膜的结构、形貌及光学性能进行表征和分析,并进一步研究纳米复合薄膜的水热稳定性。研究结果表明,使用刮涂工艺制备的Cd_xZn_(1-x)Se_yS_(1-y)量子点/PVDF纳米复合薄膜仍然保持优良的荧光光致发光特性,利用该工艺能够实现大面积8 cm×15 cm Cd_xZn_(1-x)Se_yS_(1-y)量子点/PVDF纳米复合薄膜制备,该薄膜在紫外灯照射下发出明亮红光。通过PVDF和Cd_xZn_(1-x)Se_yS_(1-y)量子点的复合,将得到的复合薄膜在沸水中沸煮240min发光性能基本不会发生变化,具备超高的稳定性。     

水溶性量子点的制备及其pH响应性的研究

采用1,12-二胺十二烷(DADA)与多层核壳CdSe/CdS/ZnS量子点通过相转移与配体交换技术制备出水溶、荧光性能稳定的QDs/DADA。将其溶解在pH值不同的水溶液中,通过测试发现QDs/DADA水溶液对pH值具有光响应性,其荧光性能随着pH值的增加先增强后减弱。     

氨基化碳量子点与二氧化钛复合催化性能研究

利用反应釜制备碳量子点并通过氨水和乙二胺使其表面氨基化,在水热反应条件下制备二氧化钛,然后将氨基化碳量子点与二氧化钛复合得到复合催化剂。氨基化碳量子点荧光强度增强;复合催化剂的荧光猝灭,可见光区吸收增强。在可见光的照射下单独的量子点和二氧化钛没有明显的催化作用,而复合催化剂加快了亚甲基蓝的降解。氨水修饰的碳量子点与二氧化钛复合能够在15 min内降解完亚甲基蓝,乙二胺修饰的碳量子点与二氧化钛复合只需要10 min,由此可见氨基化量子点与二氧化钛复合能够促进对可见光的利用。     

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。     

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。     

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...     

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。     

原位复合制备CQDs/Ag的催化性能研究

采用水热反应釜法制备碳量子点,然后通过碳量子点还原硝酸银制备CQDs/Ag复合催化剂。利用FT-IR、TEM对样品进行表征,利用荧光分光光度计测试荧光谱,紫外-可见分光光度计测试吸收谱和亚甲基蓝浓度。结果表明:碳量子点表面具有含氧基团和具有还原性的基团,平均粒径约3.5nm,其吸收主要在紫外光区。CQDs/Ag复合催化剂能够使荧光猝灭,可见光区的吸收增强。在可见光照射下,复合催化剂比碳量子点的催化性能更好,CQDs/Ag复合催化剂在35min内能够使50mL 20mg/L的亚甲基蓝完全降解。     

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。     

核壳型量子点-纳米金颗粒组装体高效检测神经性毒剂模拟剂

实验设计制备了一种由12层硫化锌包覆硒化镉的核壳型量子点(CdSe/12ZnS QDs)和纳米金颗粒(Au NPs)自组装形成的CdSe/12ZnS QDs/Au NPs复合结构, 并将其应用于神经性毒剂模拟剂氰基磷酸二乙酯(Diethyl Cyanophosphonate, DCNP)的高效检测。QDs由于与Au NPs存在荧光共振能量转移作用(Fluorescence Resonance Energy Transfer, FRET)而发生荧光猝灭, 乙酰胆碱酯酶(AChE)水解氯化硫代乙酰胆碱(ATC)生成的硫胆碱能够将量子点取代而使量子点荧光恢复。当QDs与Au NPs的摩尔浓度比为20 : 1时, QDs荧光猝灭效果最佳, AChE浓度为1.0×10 ^-3 U/L时, QDs荧光恢复效果最好。DCNP的存在会抑制AChE的活性, 减少硫胆碱的生成并降低QDs的荧光恢复效率, 通过对QDs荧光恢复效率测定能够检测DCNP。在最优条件下对DCNP的检测结果表明, 量子点的荧光恢复效率与DCNP浓度的对数在5.0×10 ^-9~5.0×10 ^-4mol/L的范围内存在良好的线性关系, 检出限达5.0×10 ^-9mol/L。     

量子点的应用及研究进展

基于量子点具有激发光谱宽、发射光谱窄、荧光量子产率高和寿命长等特殊的性质,被认为是一种比荧光染料分子更理想的生物探针。详细介绍了国内外的几种量子点制备方法及其表面修饰,另外综述了量子点在生物学的应用。     

Fe_3O_4/CA@CdSe/CdS磁性荧光纳米复合材料的制备及表征

采用共沉淀法制备出Fe3O4,使磁性颗粒表面羟基化,通过柠檬酸(CA)修饰制备得Fe3O4/CA。量子点CdSe/CdS是用三步法合成得到,并用巯基乙酸进行改性,再通过乙二胺偶联剂的作用,将量子点CdSe/CdS和Fe3O4连接。该微粒经过荧光分光光度计、荧光显微镜、透射电子显微镜(TEM)、能谱(EDS)和振动样品磁强计(VSM)的表征。结果表明:通过乙二胺的桥梁作用(静电吸附和氢键作用),量子点CdSe/CdS成功连接到了Fe3O4/CA表面,得到了磁性荧光双功能材料,该材料在药物分离、可视化,靶向治疗等方面的应用都具有很大潜力。     

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.     

Fe_3O_4/PMIDA/Tris@CdSe/CdS制备磁性荧光双功能材料及其表征

采用化学共沉淀法,制备出Fe3O4磁性纳米颗粒,先后用四甲基氢氧化铵(TMAOH)、双甘膦(PMIDA)对Fe3O4磁性纳米颗粒表面进行修饰,产物记为C1。加入氨丁三醇(Tris)对C1进行修饰,产物记为C2。运用油相合成的方法制备CdSe/CdS量子点,再用巯基乙酸将其转成水相,得到具有良好水溶性和较好稳定性的产物。将修饰后的磁性颗粒与量子点进行连接,制得磁性荧光双功能材料,并对结构和性能进行表征,结果表明经Tris修饰后,双功能材料的荧光性能得到了显著地提高。首次用Tris对产物的性质进行改进,具有一定的科学研究价值。