乙醇中CdSe/ZnS量子点的合成及其光学性能研究

摘要

纳米半导体量子点因其独特的量子尺寸效应和量子限域效应而具有卓越的荧光性能，可应用于太阳能电池、标识生物分子或细胞、离子检测等。水相中合成的量子点虽然使用方便，成本低，毒性小，但是荧光性能不如有机相中合成的量子点。由水是小分子得到启发，我们在有机小分子中即乙醇中合成得到荧光性能强的CdSe量子点，并对其进行核壳化。因此，本课题采用在乙醇中来合成CdSe/ZnS量子点。
　　首先，我们分别在水中和乙醇中合成了CdSe量子点。然后用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱来表征其光学性能，研究溶剂对CdSe量子点的影响。结果表明:乙醇中合成的CdSe量子点时具有更优的荧光性能。为了研究配体对量子点的合成和光学性能的影响，我们用两种配体TGA和MPA来制备CdSe量子点，结果表明:以TGA为配体在乙醇中制备的CdSe量子点，其荧光性能更好。但是乙醇中合成的CdSe量子点，不仅表面缺陷多而且稳定性差，分散到水中后，量子点的荧光减弱。
　　其次，在量子点外包覆一层保护壳，可以减少量子点表面的缺陷，所得到的核壳结构的量子点比单一量子点具有更好的光学性能和稳定性。为了进一步提高量子点的荧光性能，我们通过对乙醇相中合成的CdSe量子点包覆ZnS壳，合成CdSe/ZnS量子点。为了探究CdSe/ZnS量子点的合成方法，我们通过对CdSe量子点转水包壳，和在乙醇中直接包壳两种方法，对CdSe量子点的核壳化进行研究。然后通过用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱来表征其光学性能。结果表明:直接在乙醇中对CdSe量子点包覆ZnS壳，可得到核壳结构的CdSe/ZnS量子点，而且其光学性能和稳定性进一步提高。
　　最后，我们研究了不同温度下和不同Cd/Zn下在乙醇中合成的CdSc/ZnS量子点，探索CdSe/ZnS量子点的制备条件。然后通过用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱来表征其光学性能。结果表明:在30℃～70℃范围内，随着反应温度的升高，合成的CdSe/ZnS量子点的光学性能越好;而在Cd/Zn=1∶6时，合成的CdSe/ZnS量子点的荧光性能最优。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 量子点简介

1．2 量子点合成方法

1．2．1 有机相合成

1．2．2 水相合成

1．2．3 核壳结构的量子点合成

1．3 量子点主要应用

1．3．1 太阳能电池应用

1．3．2 发光器什应用

1．3．3 分子及离子检测应用

1．3．4 生物标记及检测应用

1．4 本论文主要研究内容

第二章 实验原材料及所用仪器设备

2．1 原材料

2．2 仪器设备

第三章 乙醇中CdSe量子点的合成及其光学性能研究

3．1 合成方法与工艺过程

3．1．1 水中CdSe量子点合成方法与工艺过程

3．1．2 乙醇中CdSe量子点的合成方法与工艺过程

3．2 结果与分析讨论

3．2．1 溶剂对CdSe量子点光学性能影响

3．2．2 配体对CdSe量子点光学性能影响

3．2．3 乙醇中合成CdSe量子点的稳定性

3．3 结论

第四章 乙醇中CdSe／ZnS量子点的合成及其光学性能研究

4．1 包壳方式的影响

4．1．1 合成方法与工艺过程

4．1．2 荧光光谱和紫外-可见吸收光谱分析

4．2 合成温度的影响

4．2．1 合成方法与工艺过程

4．2．2 合成温度对乙醇中合成CdSe／ZnS量子点的影响

4．3 Cd／Zn的影响

4．3．1 实验方法与过程

4．3．2 Cd／Zn对乙醇中合成CdSe／ZnS量子点的影响

第五章 结论

参考文献

致谢

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