內(nèi)部摻雜型水溶性ZnSe量子點(diǎn)的制備.pdf

1、近年來(lái)，傳統(tǒng)的Cd類量子點(diǎn)已經(jīng)被廣泛的研究。但是大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明，只要有些微的Cd泄漏，就會(huì)造成生物體致命的傷害，含有Cd的產(chǎn)品最終也會(huì)導(dǎo)致環(huán)境問(wèn)題。此外，傳統(tǒng)的Cd類量子點(diǎn)的熒光可在黃紅范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，而不能發(fā)出藍(lán)光。而用Zn代替Cd制備ZnSe類量子點(diǎn)，不僅對(duì)生物體無(wú)毒無(wú)危害，而且其體材料禁帶寬度大(室溫下2.7eV約456nm)，是理想的藍(lán)光半導(dǎo)體材料，因而引起了學(xué)者們極大的興趣。
　　內(nèi)部摻雜型水溶性ZnSe量子點(diǎn)在生物學(xué)、L

2、ED等方面是一種很有應(yīng)用前景的量子點(diǎn)。本論文的目的就是制備出性能穩(wěn)定的內(nèi)部摻雜型ZnSe量子點(diǎn)。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，內(nèi)部摻雜型水溶性Cu：ZnSe量子點(diǎn)在空氣中表現(xiàn)出很差的化學(xué)穩(wěn)定性，限制了該種量子點(diǎn)的應(yīng)用。于是針對(duì)該種量子點(diǎn)的穩(wěn)定性差的現(xiàn)象，我們?cè)O(shè)計(jì)了一些實(shí)驗(yàn)找出其穩(wěn)定性差的原因，以及Cu：ZnSe量子點(diǎn)在保存時(shí)出現(xiàn)不同現(xiàn)象的原因。研究發(fā)現(xiàn)光生空穴出現(xiàn)在量子點(diǎn)表面的概率決定了ZnSe和Cu：ZnSe量子點(diǎn)的穩(wěn)定性。Cu雜質(zhì)的存在增加了空穴出

3、現(xiàn)在量子點(diǎn)表面的概率，從而使量子點(diǎn)表面配體更易被氧化，加速了Cu：ZnSe量子點(diǎn)的分解，因而Cu：ZnSe量子點(diǎn)的穩(wěn)定性相比ZnSe更差。同時(shí)，還指出了量子點(diǎn)在貯存過(guò)程中出現(xiàn)的三個(gè)階段性現(xiàn)象是與溶液中的Zn-MPA復(fù)合物存在的形式相關(guān)的。最后我們還說(shuō)明了溶液中pH值變化的原因。采取一些措施，使空穴出現(xiàn)在量子點(diǎn)表面的概率降低，例如將Cu雜質(zhì)遠(yuǎn)離量子點(diǎn)表面，或者將量子點(diǎn)放在無(wú)氧環(huán)境中等方法，可以顯著地改善Cu：ZnSe量子點(diǎn)的穩(wěn)定性。

4、>　　基于Cu：ZnSe穩(wěn)定性差的機(jī)理，我們?cè)O(shè)計(jì)并制備了一種新的內(nèi)部摻雜型水溶性ZnSe量子點(diǎn)，目的是為了使其具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。我們選取Ag+作為雜質(zhì)離子，雜質(zhì)能級(jí)所處的位置使得Ag雜質(zhì)更易俘獲電子，從而使量子點(diǎn)表面更易出現(xiàn)電子，降低了空穴出現(xiàn)在量子點(diǎn)表面的概率，因而可以獲得更好的光化學(xué)穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)采用了生長(zhǎng)摻雜的方法進(jìn)行內(nèi)部摻雜，考察了Ag/Zn比例和pH值等因素對(duì)制備Ag：ZnSe量子點(diǎn)的影響，結(jié)果表明Ag/Zn比例在1％～3.5％