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。     

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.     

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.     

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.     

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。     

掺杂硫化锌的制备与光学特性的研究

采用共沉淀法制备Co~(2+)/Ni~(2+)掺杂的ZnS纳米材料,对所制备样品进行XRD、SEM和PL表征。结果表明,样品的发光峰是ZnS及掺杂离子复合作用产生的发光峰,样品分别在438nm、469nm、504nm、531nm、562nm和602nm波段表现出发光特性,并简要介绍其发光机理。     

胶体量子点多色LED的设计、制备和表征

量子点LED采用胶体量子点为LED发光层,通过调节量子点的尺寸可以制作出覆盖可见以及近红外光谱的量子点LED(QD-LED),而且量子点LED器件发出的光谱范围很窄(光谱半高宽可达30 nm).为了研究不同发光颜色的QD-LED器件特性,本文采用具有523 nm和608 nm发光波长的CdSe/ZnS核壳型量子点为发光层、poly-TPD为空穴传输层、ZnO为电子传输层,制备了量子点红光和绿光LED并讨论了器件的相关特性.这些结果对量子点LED在飞机驾驶舱以及医疗器械照明方面的应用提供了参考,但要满足商业化的需求其寿命、亮度以及效率还需要进一步的提高.     

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。     

y3+掺杂PbWO4微晶的合成及发光性质研究

在乙二醇-蒸馏水混合溶剂中,以水热法制备出不同钇(Y3+)掺杂浓度的钨酸铅( pbWO4)微晶,并利用X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)和光致发光光谱(PL)分别对样品的结构和发光性能进行了表征.结果显示,Y3+掺杂使PbWO4微晶的发光强度最大提高了近4倍,且随着Y3+掺杂浓度的增加发光峰位红移近40nm;另外,通过对发光曲线的高斯拟合发现,所有的发光峰都是由蓝光峰、绿光峰、黄光峰和红光峰组成,并分别探讨它们的可能起源及Y3+掺杂对它们所产生的影响.     

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。     

Zn_(1-x)Mn_xS稀磁半导体的水热法制备及其性能

以乙二胺为修饰剂,采用水热法合成了不同掺杂比例的Zn_(1-x)Mn_xS(x=0,0.02,0.05,0.07)稀磁半导体材料,并通过XRD、FESEM、HRTEM、XEDS、光致发光光谱(PL)和振动样品磁强计(VSM)对样品的晶体结构、形貌、光学性能和磁学性能进行表征。实验结果表明:本方法制备的所有样品具有结晶良好的纤锌矿结构,没有杂峰出现;样品形貌为一维的纳米棒状,分散性良好;掺杂的Mn2+以替代Zn2+的形式进入到ZnS晶格中,随着Mn掺杂量的增加晶格常数呈现收缩趋势;样品的PL光谱存在明显的紫外发光峰、蓝光发光峰和绿光发光峰,而且峰位发生蓝移;同时一定量的Mn掺杂ZnS纳米晶在室温条件下具有铁磁性。     

Fe掺杂ZnS半导体纳米晶的微乳液法制备及其性能研究

采用Span 80/Tween 80/cyclohexane/wa-ter微乳液体系合成了ZnS∶Fe纳米晶,分别利用XRD、TEM、荧光光谱对其相结构、形貌及光学性能进行了研究。结果表明合成的ZnS∶Fe纳米晶为球形,平均粒度约3nm。随着Fe离子掺杂浓度的增加,发光峰强度先增大后减小,浓度为1%的时候发光峰强最大。对ZnS∶Fe纳米晶的荧光衰减曲线进行测试并计算得到其荧光寿命为3.07ns。     

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.     

激光辐照对CdSe/PMMA纳米复合材料光致发光的影响

本文用共混法制备CdSe/PMMA纳米复合材料,用荧光光谱(PL)研究了该复合材料的发光性质.通过延长激光照射时间并进行原位PL跟踪测试,我们发现了该复合材料中有机物基体发光不断减弱而CdSe纳米粒子发光不断增强且稍许红移的现象.我们对于这一现象的起因做出了初步的解释.     

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。     

纳米硅量子线的发光特性研究

利用脉冲激光蒸发或高温物理升华的方法,制备出纯度极高、直径分布均匀(13nm左右)的硅的一维量子线.光致发光(PL)测量显示,在313.5nm激光激发下,室温下硅量子线具有红绿蓝三色发光.对硅量子线进行氧化处理后,随氧化时间的增加,红光PL峰发生蓝移,而绿、蓝峰没有移动.红光PL与量子尺寸限制效应有关,而绿、蓝光PL来源于表层氧化硅中的缺陷发光.     

ZnS/PVA纳米复合薄膜的制备与表征

采用提拉真空干燥的方法制备出以石英玻璃为基板的ZnS/PVA纳米复合薄膜.ZnS/PVA纳米复合溶胶是通过直接混合法将ZnS纳米粒子与聚乙烯醇(PVA)高分子材料水溶液直接混合制备得到.ZnS纳米粒子由微乳液法制备得到.利用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)分析表征了ZnS纳米粒子的微观形貌和晶型,TEM结果表明C12H25SH与Zn2 的比例越大,ZnS粒子的粒径越小且在PVA中的分散越好,当C12H25SH/Zn2 的比例为8∶1时,ZnS纳米粒子的粒径为50 nm,呈球状;XRD分析表明,PVA中ZnS纳米粒子具有类似于立方β-ZnS晶相.用紫外-可见(UV-VIS)吸收光谱和荧光光谱(PL)对其光学性能进行了表征,结果表明随着C12H25SH/Zn2 的摩尔比从4:1增长到8:1,ZnS/PVA纳米复合薄膜的吸收峰的强度逐渐增强,峰位也逐渐向短波长方向偏移.在280 nm下激发,PL中出现了峰位位于365 nm处的荧光发射峰;并且发现随着C12H25SH/Zn2 摩尔比从2:1增大到8:1,在C12H25SH/Zn2 摩尔比为4:1时,荧光发射峰的强度相对较大, 其余的荧光发射峰蓝移并且强度增大,表现出较为明显的量子尺寸效应;当C12H25SH/Zn2 摩尔比较大时,出现了低能发光(450 nm～467 nm)的现象.     

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-ZnS QDs/PLGA纳米复合材料的性能及体外降解行为

采用溶液浇铸法制备了不同CdSe-ZnS量子点(Quantum dots QDs)含量的QDs/乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)复合材料薄膜,通过傅里叶变换红外光谱仪、透射电子显微镜(TEM)、光致发光光谱仪(PL)及紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)等对薄膜的微观结构与光学性能进行了表征,并对不同降解时间后降解液的pH值、薄膜的发光情况和相对分子质量及其分布进行了测试。PL及UV-Vis结果显示,QDs/PLGA纳米复合材料的发光性能良好,吸光度随QDs含量增加而增大;TEM结果显示,QDs在基体中分散良好;在体外降解过程中,凝胶渗透色谱和缓冲液p H值测试结果说明,量子点催化了PLGA的降解;复合材料的荧光效应随着降解时间的延长逐渐减弱。以上结果说明,采用简单的溶液浇铸法制备的CdSe-ZnS QDs/PLGA复合材料发光性能稳定优异,且可以通过检测荧光效应变化以实现动态监测QDs/PLGA复合材料的降解进程。