鎘基量子點(diǎn)的制備及性質(zhì)研究.pdf

1、近些年來(lái)，半導(dǎo)體量子點(diǎn)獨(dú)特的尺寸依賴發(fā)光特性和光化學(xué)穩(wěn)定性使其在熒光標(biāo)記、化學(xué)傳感、光催化等領(lǐng)域得到很廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。鎘基量子點(diǎn)也是目前半導(dǎo)體量子點(diǎn)中研究最多的材料之一。本文在當(dāng)前量子點(diǎn)的制備方法和應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)之上，采用綠色、廉價(jià)的方法合成了鎘基量子點(diǎn)。
　　首先，本文研究了碳鏈長(zhǎng)度對(duì)量子點(diǎn)的尺寸大小、尺寸分布、和晶體結(jié)構(gòu)的影響。為了提高CdSe量子點(diǎn)發(fā)光效率，我們?cè)贑dSe晶核表面分別沉積了CdS和CdxZn1-xS殼層材料

2、，有效地鈍化了CdSe表面缺陷。與單純的CdSe晶核的發(fā)光效率相比，CdSe/CdxZn1-xS的發(fā)光效率提高到了64％，CdSe/CdS發(fā)光效率提高到49%。為了使得此發(fā)光性能優(yōu)越的核殼量子點(diǎn)得以應(yīng)用于生物領(lǐng)域，我們選擇了大分子聚合物包覆的方法，對(duì)油溶性量子點(diǎn)進(jìn)行水相轉(zhuǎn)換。水相轉(zhuǎn)換后的量子點(diǎn)仍然保持了原有的發(fā)光效率，并且沒有任何的團(tuán)聚現(xiàn)象。
　　其次，通過(guò)改變具有不同碳鏈長(zhǎng)度和官能團(tuán)種類的配體，可控地合成了不同長(zhǎng)徑比的CdSe納

3、米棒。獲得了由點(diǎn)到棒的各種長(zhǎng)徑比的CdSe納米晶體，并討論了其可控的生長(zhǎng)機(jī)理。之后合成了一系列的CdSe納米棒，通過(guò)熒光光譜分析和透射電子顯微鏡表征研究了其發(fā)光性質(zhì)并得出結(jié)論：CdSe納米棒的發(fā)光性能具有直徑依賴特性，長(zhǎng)度對(duì)其發(fā)光性能影響較小。在此基礎(chǔ)之上，于CdSe量子點(diǎn)和納米棒上分別沉積Cd0.5Zn0.5S和CdTe材料形成異質(zhì)結(jié)構(gòu)，并研究了CdSe納米棒和異質(zhì)結(jié)構(gòu)形貌變化以及熒光性能變化，詳述了殼層材料生長(zhǎng)機(jī)理。
　　最后

4、，直接合成了石墨烯/CdS復(fù)合材料，將石墨烯較出色的電子傳輸性能與CdS半導(dǎo)體的光電性能很好的結(jié)合起來(lái)。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯/CdS復(fù)合材料有效地提高了光吸收和光生載流子的傳輸性質(zhì)，從而使得樣品的光電流強(qiáng)度大大增高。這里，石墨烯/CdS復(fù)合材料對(duì)檢測(cè)銅離子具有高選擇性和高靈敏度。其原理就是在溶度積作為驅(qū)動(dòng)力下，在CdS表面會(huì)形成一層CuxS材料，這層CuxS材料作為電子捕獲中心，阻止了電子向石墨烯與電極材料傳導(dǎo)，光電流強(qiáng)度顯著降低，從而