植物照明用多荧光波长半导体量子点的制备研究

摘要

CdSe是一种经典的半导体量子点，研究CdSe量子点在植物工厂、LED照明以及生物医用探针等重要领域应用都具有很大的意义。本学位论文从研究CdSe量子点合成机理及其优化晶体合成制备条件的角度入手，基于已相对简单成熟的CdSe量子点制备的基础上并对方法进行优化改进，探索制备出了适合于植物生长并有利于叶绿素吸收，进行光合作用所需要的红-蓝光双光波长440 nm-620 nm发射的高荧光性纳米晶、合成了适用于植物工厂照明用的具有高发光效率的长红波长660 nm发射光谱的量子点。本研究获得了以下三个方面的成果:
　　1.通过改变量子点合成时前驱体摩尔比、表面活性剂用量、实验温度、反应时间等实验条件，获得发光效率达40％以上的单分散性好且光稳定性强的CdSe/CdZnS核壳结构。
　　2.通过对量子点的合成机理的分析研究，采用不同的非配位体对前驱体元素进行处理，发现前躯体离子化程度对形成双峰结构的影响，利用ODE溶剂替代TOP溶剂对S进行前驱体制备，同时获得了蓝光荧光波长440 nm和红光荧光波长620 nm红-蓝光双光波长发射的半导体纳米晶，测得该量子点混合液体中量子点的单分散性较好且光稳定性好。
　　3.通过对量子点合成机理的分析研究，采用二次倒注入法，讨论了注入速度与反应速度之间的关系，获得了具备660 nm特征的深红光荧光发光的半导体纳米晶颗粒，其具备的发光效率在30％-50％之间，具有较高的荧光性和光稳定性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 量子点的意义

1．3 量子点的特性

1．3．1 量子尺寸效应

1．3．2 量子限域效应

1．3．3 量子表面效应

1．3．4 量子隧道效应

1．4 量子点的发光机理和光学特性

1．4．1 量子点的发光机理

1．4．2 量子点的光学特性

1．5 量子点的合成工艺

1．5．1 油相制备法

1．5．2 水相中量子点的合成制备

1．6 量子点在各个领域中的应用

1．6．1 在发光材料中的应用

1．6．2 在生物医用上的应用

1．7 本论文的研究内容

第二章 热注射法合成CdSe量子点及CdSe／CdZnS核壳结构

2．1 实验所用药品及测试仪器

2．1．1 实验药品

2．1．2 结果和形貌表征及分析仪器

2．1．3 实验所用仪器名称及厂家信息

2．2实验具体过程

2．2．1 CdSe核的制备

2．2．2 CdZnS壳的包覆制备

2．3 实验结果和讨论

2．3．1 各反应条件对成闪锌矿核结构量子点的影响

2．3．2 对包壳实验条件的优化

2．4 本章小结

第三章 长波长的CdSe量子点的制备研究

3．1 实验

3．1．1 实验所用药品

3．1．2 核实验过程

3．1．3 壳实验过程

3．2 实验结果与讨论

3．3 本章小结

第四章 红蓝光双荧光波长量子点的制备

4．1 样品的制备过程及表征

4．1．1 实验所用药品

4．1．2 实验具体过程

4．2 实验结果与讨论

4．3 本章小结

第五章 全文总结

参考文献

致谢