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《znse量子點(diǎn)制備及其發(fā)光性能的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、濟(jì)南大學(xué)碩一l:學(xué)位論文‘摘要半導(dǎo)體量子點(diǎn)(Quantumdots,QDs)具有量子尺寸效應(yīng),表現(xiàn)出獨(dú)特的光學(xué)性能,作為熒光探針,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域受到廣泛的研究與應(yīng)用。與有機(jī)染料相比,量子點(diǎn)具有激發(fā)光譜寬,發(fā)射光譜可調(diào)、窄且對(duì)稱(chēng),斯托克斯位移較大,光穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。目前常用的是含Cd的量子點(diǎn)(CdS、CdTe、CdSe),這些量子點(diǎn)顯示出很高的發(fā)光效率,但因其生物毒性問(wèn)題,使其應(yīng)用受到許多限制。寬帶隙ZnSe量子點(diǎn)能夠克服Cd類(lèi)量子點(diǎn)的生物毒性,但其發(fā)光效率不高,因此,合成高發(fā)光效率的、水溶的、發(fā)光顏色可調(diào)的ZnSe
2、類(lèi)量子點(diǎn)成為本課題研究的主要目的。本論文采用化學(xué)共沉淀法,在水溶液中,以巰基乙酸(TGA)為穩(wěn)定劑,分別以Se粉、醋酸鋅為Se源、鋅源,油浴回流,合成發(fā)藍(lán)光的ZnSe量子點(diǎn)。利用x.射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、形貌進(jìn)行表征,結(jié)果表明,合成的ZnSe量子點(diǎn)屬于閃鋅礦結(jié)構(gòu),呈近似球形,粒徑大小約為3nnl。通過(guò)熒光光譜的變化,考察了油浴溫度、回流時(shí)間、NaHSe加入量、TGA用量、pH值等條件的變化對(duì)ZnSe量子點(diǎn)熒光性能的影響,結(jié)果表明,在低溫(90℃)下,反應(yīng)物摩爾比醋酸鋅:TGA:
3、Se粉=1:1.2:O.125,pH值為10.5,回流3h,合成的ZnSe量子點(diǎn)熒光性能最好。將合成的樣品進(jìn)行紫外照射時(shí)發(fā)現(xiàn),紫外照射有利于修飾其表面缺陷,從而提高其熒光強(qiáng)度。初步研究探討了ZnSe量子點(diǎn)的生長(zhǎng)機(jī)理,發(fā)現(xiàn)其符合制備納米顆粒的經(jīng)典理論?Ostwald熟化機(jī)理。在合成ZnSe量子點(diǎn)的基礎(chǔ)上,制備出摻雜的、發(fā)綠光的ZnSe:Cu量子點(diǎn),通過(guò)XRD、TEM分析發(fā)現(xiàn),摻雜后的ZnSe:Cu量子點(diǎn)屬于閃鋅礦結(jié)構(gòu),粒徑大小約為6nlTl,呈近似球形??疾炝嘶亓鲿r(shí)間、TGA用量、pH值、Cu摻雜量等反應(yīng)條件的改變對(duì)
4、其熒光性能的影響,結(jié)果表明,在反應(yīng)物摩爾比醋酸鋅:TGA:Se粉=l:2.o:o.125,pH為9.5,Cu2+離子摻雜量為1.5%,反應(yīng)2h,得到的ZnSe:Cu量子點(diǎn)具有較好的熒光性能。對(duì)ZnSe:Cu量子點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),放置30天后,ZnSe:Cu量子點(diǎn)溶液無(wú)沉淀生成,熒光強(qiáng)度有所增加。論文還對(duì)ZnSe:Mn量子點(diǎn)的制各、表征以及發(fā)光性能進(jìn)行了研究,并初步探討了ZnSe:Mn量子點(diǎn)的摻雜生長(zhǎng)機(jī)理。在水相中合成ZnSe:Mn量子點(diǎn)屬于成核VZnSe量子點(diǎn)的制備及其發(fā)光性能研究摻雜,即先生成MnSe晶核,
5、再生成ZnSe殼層,即得到MnSe/ZnSe核殼結(jié)構(gòu)的ZnSe:Mn量子點(diǎn)。通過(guò)熒光光譜對(duì)其發(fā)光性能進(jìn)行表征,研究了TGA用量、pH值、Mn摻雜量、回流時(shí)間等反應(yīng)條件的改變對(duì)其熒光性能的影響,結(jié)果表明,在較短時(shí)間(<1h)內(nèi)就能合成ZnSe:Mn量子點(diǎn);反應(yīng)物摩爾比醋酸鋅:TGA:Se粉=1:1.2:0.125,pH值為9.2,Mn2+離子摻雜量為1%時(shí),ZnSe:Mn量子點(diǎn)熒光強(qiáng)度高。關(guān)鍵詞:化學(xué)共沉淀法;ZnSe;發(fā)光量子點(diǎn);摻雜;熒光性能Vl濟(jì)南大學(xué)碩-
6、-學(xué)位論文ABSTRACTSemiconductorq
7、uantumdots(QDs)haveattractedmuchinterestasnovelbrightphosphorsforbiologicalandmedicineapplications.Comparedtoorganicdyes,QDsexhibitquantumconfinementeffectsandhaveuniqueopticalproperties,suchasbroadexcitationbyallwavelengthssmallerthantheemissionwavelength,nar
8、rowandsymmetricemissionwithtunablecolors,largeStokesshiftandexcellentphotostability.Thecadmiumchalcogenide(CdS,CdTeandCdSe)withhighbrightnesshavebeenextensivelystudiedatpresent.Unfortunately,thetoxicityofcadmiumisaconcernthatwilllimittheuseofthesevisibleemitti
9、ngQDs.ZnSe,awidebandgapsemiconductor,canreplacethecadmiumchalcogenidebecauseofitslesstoxic.However,ZnSeQDshavethelowquantumefficiency.Therefore,ourworkistosynthesizethehighquality,