水溶性量子點(diǎn)的制備及性能研究.pdf

1、量子點(diǎn)又稱為半導(dǎo)體納米晶體，是一種由II-VI族或III-V族元素組成的納米顆粒，它具有尺寸依賴的電學(xué)和光學(xué)性能，在發(fā)光二極管，非線性光學(xué)，太陽(yáng)能電池，生命科學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。目前主要采用有機(jī)金屬法合成量子點(diǎn)，所合成的量子點(diǎn)具有單分散性，量子產(chǎn)率高和結(jié)晶度好等優(yōu)點(diǎn)。但是該方法具有反應(yīng)條件苛刻，合成成本高，毒性大，產(chǎn)物不溶于水等缺點(diǎn)。本論文以巰基化合物為穩(wěn)定劑，在水溶液中合成一系列熒光量子點(diǎn)，合成方法簡(jiǎn)單，制得量子點(diǎn)具有良好的光學(xué)性能

2、。主要包含以下實(shí)驗(yàn)工作：
　　1．以巰基乙酸（TGA）作為穩(wěn)定劑，用微波輔助法成功在水相中合成了水溶性的CdTe/CdSe核殼型量子點(diǎn)。微波輔助法合成量子點(diǎn)的生長(zhǎng)速度要明顯高于傳統(tǒng)水熱法。研究了加熱溫度、反應(yīng)物配比及核量子點(diǎn)濃度等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)CdTe/CdSe核殼量子點(diǎn)的光學(xué)性能的影響規(guī)律。通過(guò)XRD，TEM，HRTEM，紫外光譜和熒光光譜對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性能表征。結(jié)果證明，制備得到的量子點(diǎn)為核殼結(jié)構(gòu)，粒徑均勻，量子產(chǎn)率高，水溶性好

3、。
　　2．以生物分子還原型谷胱甘肽（GSH）作為穩(wěn)定劑，在水相中合成了高質(zhì)量的CdTe/ZnTe核殼型量子點(diǎn)。通過(guò)調(diào)節(jié)Zn/Cd反應(yīng)物配比及GSH用量等實(shí)驗(yàn)條件，對(duì)CdTe/ZnTe核殼量子點(diǎn)的光學(xué)性能進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)XRD，HRTEM，紫外光譜和熒光光譜對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性能表征。結(jié)果證明，制備得到的量子點(diǎn)為核殼結(jié)構(gòu)，具有水溶性，包覆的殼層使量子點(diǎn)的熒光量子產(chǎn)率（PLQY）從CdTe的10％提高到30%以上。更重要的是，經(jīng)過(guò)光活

4、化以后，熒光強(qiáng)度可以提高7倍以上，證明了CdTe/ZnTe核殼型量子點(diǎn)具有很好的光活化性。
　　3．同時(shí)使用谷胱甘肽(GSH)和巰基丙酸(MPA)作穩(wěn)定劑，在水相中成功合成了CdTe量子點(diǎn)。研究表明不同的穩(wěn)定劑和穩(wěn)定劑配比對(duì)CdTe量子點(diǎn)的生長(zhǎng)速率、尺寸大小、熒光強(qiáng)度和穩(wěn)定性都有影響。谷胱甘肽和巰基丙酸同時(shí)穩(wěn)定的量子點(diǎn)綜合了量子產(chǎn)率高和穩(wěn)定性好的優(yōu)勢(shì)，具有較高的生物相容性和生理環(huán)境中的高穩(wěn)定性。通過(guò)偶聯(lián)試劑，將所制備的CdTe量子