CuInS2核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)制備與性能研究.pdf

1、分類號(hào)：UDC：密級(jí)：學(xué)校代號(hào)：118451學(xué)號(hào)：2l11306084廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工程碩士)CulnS2核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)制備與性能研究謝德輝校外導(dǎo)師姓名、職稱：徐雪青研究員校內(nèi)導(dǎo)師姓名、職稱：成曉玲教授學(xué)科(專業(yè))或領(lǐng)域名稱：化學(xué)工程學(xué)生所屬學(xué)院：輕工化工學(xué)院論文答辯日期：2016年5月31日摘要摘要熒光量子點(diǎn)是一種尺寸在110nm之間的納米顆粒，當(dāng)其尺寸少于波爾半徑時(shí)，會(huì)顯示出明顯的量子點(diǎn)限域效應(yīng)，此時(shí)的電子與空穴被限域，

2、連續(xù)的能帶變?yōu)榫哂蟹肿犹匦缘姆蛛x能級(jí)結(jié)構(gòu)，受到激發(fā)后會(huì)產(chǎn)生熒光。熒光量子點(diǎn)由于其特殊的光學(xué)性能而受到人們的廣泛關(guān)注，其在太陽(yáng)能電池、發(fā)光器件以及生物標(biāo)記等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。本文基于熒光量子點(diǎn)的廣泛應(yīng)用，合成黃綠(CulnS2／ZnS)、紅橙(CulnS2／CdS)波段的熒光量子點(diǎn)，探討熒光量子點(diǎn)制備工藝、發(fā)光機(jī)理等。此外，還自主設(shè)計(jì)與組裝半連續(xù)熒光量子點(diǎn)制備裝置以滿足熒光量子點(diǎn)的日益增長(zhǎng)的需求。具體內(nèi)容如下：1)采用一鍋法制備了C

3、ulnS2量子點(diǎn)、CulnS2／ZnS核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)，研究反應(yīng)時(shí)間、溫度、Cu／In對(duì)量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)及發(fā)光性能等的影響。CuInS2量子點(diǎn)熒光發(fā)射峰范圍在620nm一670nil]可調(diào)，TEM觀察顯示量子點(diǎn)尺寸分布均勻，平均尺寸為23nm。XRD和拉曼表征表明合成的CulnS2量子為黃銅礦相結(jié)構(gòu)。合成的CulnS2量子點(diǎn)通過(guò)簡(jiǎn)單的硬脂酸鋅的表面鈍化處理，XRD、Raman表征證明了在CulnS2核表面形成了ZnS殼層，形成的CulnS2／Z

4、nS核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)，熒光發(fā)射峰范圍在520nm一620nm可調(diào)，熒光量子產(chǎn)率大大提高，達(dá)到75％。2)采用一鍋法發(fā)制備了CulnS2量子點(diǎn)，熱注入法制備了CulnS2／CdS核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)，研究不同Cu／In、Cd／S、反應(yīng)時(shí)間對(duì)量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)及發(fā)光性能的影nI匈。合成的CulnS2量子點(diǎn)通過(guò)油酸鎘與硫粉作前驅(qū)體形成CdS進(jìn)行鈍化處理，XRD表征證明了在CulnS2核表面形成了CdS殼層，形成的CuInS2／CdS核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)，熒光發(fā)射峰

5、范圍在620nm670nnl可調(diào)，熒光量予產(chǎn)率達(dá)到89％。31自主設(shè)計(jì)與搭建半連續(xù)化熒光量子點(diǎn)生產(chǎn)裝置，裝置主要包括原料罐、混合罐、油浴槽、螺旋反應(yīng)管、電動(dòng)攪拌、蠕動(dòng)泵，顯示面板等部件。通過(guò)該裝置合成了CuInS2量子點(diǎn)以及CuInS2／ZnS核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)，CulnS2量子點(diǎn)熒光發(fā)射峰范圍在620nm670nm可調(diào)，CulnS2／ZnS核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)熒光發(fā)射峰范圍在550nm570nm可調(diào)，熒光量子產(chǎn)率達(dá)到50％。關(guān)鍵詞：量子點(diǎn)；一鍋