高性能量子点材料的表面修饰研究与应用进展

近年来,量子点材料以其独特的光学、物理化学特性引起科学家的广泛兴趣和研究.其中,生物与医学领域应用的高性能量子点材料的研究和开发已经成为相关领域的研究热点.介绍了提高量子点发光性能和生物应用性能的各种表面修饰技术,并在此基础上综述了量子点材料在光电子器件、生物与医学等方面的最新研究进展,最后总结了其在相关领域应用面,临的挑战和研发方向.     

基于石墨烯量子点的多相催化剂（英文）

石墨烯量子点作为纳米炭家族中独特的一员,由于其高比表面、丰富的表面化学反应位点和高电荷转移性能,已成为全解水和金属-空气电池等领域中的重要催化剂。了解石墨烯量子点在多相催化中的催化机理有助于合理设计高性能石墨烯量子点基催化剂。本文综述了近年来石墨烯量子点基多相催化剂的合成、改性及在全解水、金属-空气电池等领域应用的研究进展。讨论了目前石墨烯量子点基催化剂研究中存在的问题,并对设计高性能石墨烯量子点基催化剂的前景进行了展望。     

锌基量子点的合成、表面修饰及其生物化学传感应用

锌基量子点具有独特的光学特性、低毒性以及生物相容性好的优势,使锌基量子点在分析检测及生物标记中得到了广泛的应用。基于锌基量子点的研究进展,在阐述其合成方法、功能化修饰等基础上,系统论述了锌基量子点在生物化学传感领域的应用,并对其发展趋势和应用前景进行了展望。     

硫化铜量子点的研究进展

硫化铜量子点作为一种p型半导体纳米晶,具有很强的表面等离子体共振效应、低的毒性以及独特的光学和电学性能,在光催化、生物技术、光电转换材料领域受到了极大关注。由于单分散的硫化铜量子点的制备过程复杂,效率较低,并且纯的硫化铜量子点电导率较低,这极大地限制了其在能量存储器件方面的应用。此外,由于硫化铜量子点复杂的能带结构和独特的p型半导体特性,针对硫化铜量子点的光学性能调控尚不成熟。基于此,本文综述了硫化铜量子点在制备方面的研究现状与取得的进展,介绍了硫化铜量子点的能带结构、晶体结构,及其在量子点敏化太阳能电池、光催化降解污染物、肿瘤细胞诊断与治疗等方面的研究进展,并对硫化铜量子点或Cu系量子点更进一步的研究、开发应用提出了几点建议。     

钙钛矿量子点在光伏电池中的应用进展

近年来,钙钛矿量子点以其带隙可调、性能稳定、可溶液加工等独特优势被广泛应用于光伏能源领域,并逐渐显示出广阔的应用前景。本文基于钙钛矿量子点在太阳能电池领域的应用,重点归纳了其分别作为光吸收材料、钝化材料、界面缓冲材料等方面的进展;同时探讨了目前钙钛矿量子点在能源领域商业化应用中面临的稳定性、铅毒性、成膜工艺等挑战和已报道的解决方案;最后,总结和展望了具有更高光电性能和稳定性的钙钛矿量子点的发展方向,旨在通过对其在光伏电池应用的系统梳理,推动量子点商业化应用进程。     

生物医用量子点材料的研究进展

量子点是一种新型的荧光材料,由于独特的微观结构和物理、化学特性,使其在生物医学领域有广阔的应用前景。通过对近十多年来,有关含重金属的量子点制备技术、应用实例等的现状分析,提出了合成新颖的无重金属量子点即低毒性或生物兼容性量子点的重要意义和迫切性,介绍了合成低毒性或生物兼容性量子点的最新研究现状,并展望了今后的发展前景。     

量子点材料应用于发光二极管的研究进展

量子点材料因具有独特的光学特性而被广泛应用于发光领域,用其作发光层可制成量子点发光二极管。与有机电致发光二极管相比,量子点发光二极管具有发光光谱窄、色域广、稳定性好、寿命长、制作成本低等优势。本文介绍了量子点发光器件在国内外的热点研究方向及取得的成果,并对其发展前景进行展望。     

碳量子点在光催化降解水中有机污染物的应用

光催化技术是解决当今人类社会中环境问题和能源危机两大问题的有效方式，开发高效的光催化剂成为本领域研究的热点。碳量子点是一种新型碳纳米材料，因其独特的上转换发光特性和优异的光生电子传递特性，在光催化领域受到广泛关注和研究。介绍了光催化降解污染物的机理，碳量子点的性能，着重综述了碳量子点在光催化降解水环境中有机污染物的研究进展，探讨了碳量子点在光催化降解中的研究目前存在的问题及未来的发展方向。     

Ⅱ～Ⅵ族半导体量子点合成方法的研究进展

半导体量子点是固体发光材料中的一个新兴领域,对它的研究涉及多学科的交叉.该纳米材料具有独特的结构和物理、化学性能,被广泛应用于生物探针、激光器、光电子器件等领域.主要介绍并分析比较了Ⅱ～Ⅵ族半导体量子点的合成方法、研究进展及各种方法间的优缺点.     

钙钛矿量子点光伏与荧光聚光电池:现状与挑战

太阳热辐射能储量丰富且无污染,是未来最具竞争力的清洁能源之一.近年来,卤化物钙钛矿量子点以其优异的光电特性以及量子限域效应、可溶液加工等独特优势被广泛应用于太阳能电池和荧光型聚光太阳能电池,应用前景广阔,但在未来的商业化应用中仍然面临诸多挑战.本文结合钙钛矿量子点太阳能电池领域的国内外研究进展,重点归纳了提升电池性能的...     

高品质三元CdSe_(0.5)S_(0.5)量子点的控制合成和非线性光学性能研究

因为具有独特的量子效应,量子点是诸多研究领域共同关注的研究方向。在研究CdSe0.5S0.5量子点的合成基础上,对其三阶非线性光学性能开展研究。结果表明,通过制备N-油酰基-吗啡啉溶剂,获得了高品质CdSe0.5-S0.5量子点的有效控制合成方法;所制备的量子点在532nm激光条件下有着非常明显的非线性光学性质,三阶非线性折射系数(n2)为-7.1×10-11 esu,非线性吸收系数(β)为-3.47×10-11 m/W。     

氮化硼量子点的制备及应用综述

氮化硼量子点是一类新型的零维纳米材料,它具备独特的荧光性能、高导热性、化学稳定性以及良好的生物相容性等出色的理化特性.氮化硼量子点在光电子学、电子元件、传感和催化、生物传感器和生物成像等领域已展现出极为广阔的应用前景,但其高效制备依然面临巨大挑战.因此,探索氮化硼量子点高效制备的新方法并进一步拓展其应用领域是当前纳米材料工程领域新的研究焦点.目前,氮化硼量子点的制备可以归纳为"自上而下"和"自下而上"两种方法.其中自上而下法是当前制备的主要方法,此方法类型多样,包括水热法、溶剂热法、超声剥离法以及碱金属插层法等.虽然自上而下法可实现大规模制备氮化硼量子点,但这类方法大都需要有机溶剂、强碱和高温等条件.自下而上的方法利用含有氮和硼元素的前体分子合成氮化硼量子点,可以实现量子点结构的精确控制,但这类方法不适合于大规模制备硼量子点.目前氮化硼量子点的大规模高效制备研究虽然还处在早期阶段,但已有的研究成果为其今后高效大规模的可控制备奠定了基础.同时,以量子点制备工作为基础,许多氮化硼量子点的应用工作也在如火如荼地开展之中,其中包括细胞成像、纤维染色、金属离子检测、化学发光传感器、指纹荧光成像和维生素的检测等,这些应用研究反过来也进一步促进了量子点制备工作的开展.本文对近年来氮化硼量子点的制备进行了系统的梳理,并对其在应用领域取得的研究成果进行了总结分析,最后提出了氮化硼量子点的制备及应用研究的思路,以期为后续的研究提供参考.     

胶体化学法合成半导体量子点的研究进展

介绍了制备半导体量子点的3种方法,包括光刻、自组织生长和胶体化学方法.简要比较了3种方法,详细讨论了用胶体化学法合成半导体量子点.胶体量子点具有一些优异的性能,有着广泛的应用,列举了胶体量子点的一些独特应用.     

碳量子点在废水处理领域的研究进展

近年来经济的迅速发展产生了大量污染物，对环境造成了极其严重的危害，其中废水已经通过各个渠道影响人类的生命健康，但是至今并未得到有效解决。碳量子点(CQDs)是一种具有独特荧光性质的新型纳米碳材料，又具有成本低、环境友好等特点，其中低毒性和荧光特性可运用于废水处理领域。因此，首先介绍了碳量子点的常用制备方法，并总结了其优缺点；其次，阐述了碳量子点作为催化剂对废水中各种污染物的降解、制备成复合膜对废水中重金属和有机染料的吸附、作为传感器对废水中毒离子的监测的最新应用研究；最后，总结了碳量子点在废水处理这一领域的不足之处，提出了碳量子点未来面临的机遇和挑战。     

石墨烯量子点的制备及应用研究进展

石墨烯量子点是一种新型的零维碳纳米材料,不同于常规碳材料,因其具有量子局限效应和边缘效应,在催化、检测、生物医学以及传感器等化工领域显示出重要的应用价值。因此,石墨烯量子点的制备以及应用研究迅速成为石墨烯研究领域的热点之一。综述了石墨烯量子点的制备以及应用研究的发展现状,探讨了现今该领域亟待解决的问题以及今后的发展趋势和前景。     

量子点的毒性研究进展

量子点是由Ⅱ-Ⅵ族、Ⅳ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族元素构成的半导体纳米晶体.由于量子点具有很强的光电发射效应和光稳定性,被广泛应用于生物医学领域,介绍了量子点在医学检测、药物研究、医学成像、生物芯片及溶液矩阵等方面的应用.阐述了量子点的毒性机理,总结了量子点理化性质和环境因素对量子点毒性的影响.     

量子点的合成、表面修饰及在聚合物太阳电池中的应用

量子点因具有特殊的量子尺寸效应而得到广泛应用,尤其是在聚合物太阳电池中的应用具有独特的优势。列举了量子点常见的合成方法,如有机相合成法、水相合成法、水热法和溶剂热法、微波辅助水热法、微乳液法等;介绍了常见的量子点表面修饰方法,如偶联剂法、配位基交换法及化学反应法等;最后,介绍了表面修饰后的量子点在聚合物太阳电池中的应用,并针对器件效率较低这一问题讨论了提高聚合物/量子点太阳电池效率的方法。     

手性碳量子点的研究进展

手性碳量子点不仅具备手性性质,而且也继承了碳量子点的光致发光、低毒、生物相容性好等优异的性能,在传感器、催化和生物医药等领域展现出了巨大的应用前景。对手性碳量子点的发展历程、合成方法和应用研究进行了综述,并对手性碳量子点的发展和应用进行展望,为未来手性碳量子点的相关应用研究提供参考。     

Ⅱ-Ⅵ族量子点的制备和非线性光学性质研究进展

量子点具有独特的量子结构和物理性质而被广泛应用于生物探针、发光二极管、太阳能电池等。主要综述了Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点的合成方法,比较了各种方法的优缺点,并介绍了半导体量子点非线性光学性质研究的最新进展。最后对其今后的主要发展方向进行了探讨。     

全无机钙钛矿量子点的光学研究进展

相比于传统半导体量子点,全无机钙钛矿量子点具有发光性能好,发射波长可调,光致发光量子产率高等优点,是光电领域的理想材料,现已被广泛用以制备发光二极管、太阳能电池等光电器件。综述了近年来全无机钙钛矿量子点的研究进展。介绍了全无机钙钛矿量子点的合成方式;分析了离子掺杂和配体修饰对全无机钙钛矿量子点的影响;阐述了全无机钙钛矿量子点在发光二级管中的应用;展望了全无机钙钛矿量子点的未来发展趋势,为全无机钙钛矿量子点在发光二极管的应用提供参考。