錳摻雜硒化鋅熒光量子點(diǎn)的水相合成及性能研究.pdf

1、熒光量子點(diǎn)材料以其特有的量子限域效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)，展現(xiàn)出不同于宏觀塊體材料的物理和化學(xué)性質(zhì)（比如可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)的全光譜發(fā)射和良好的化學(xué)穩(wěn)定性），也得到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。熒光量子點(diǎn)不僅在免疫生物學(xué)和臨床檢驗(yàn)學(xué)等研究領(lǐng)域是優(yōu)秀的生物熒光標(biāo)記材料，在LED照明領(lǐng)域也展示出卓越的優(yōu)勢(shì)。尤其是白光發(fā)射的摻雜量子點(diǎn)有希望成為下一代新型節(jié)能環(huán)保的照明材料。
　　 針對(duì)含Cd量子點(diǎn)固有的毒性和有機(jī)金屬法制備出的摻雜

2、量子點(diǎn)表面修飾繁瑣的工藝及使用過(guò)程中較差的穩(wěn)定性問(wèn)題，水相可控合成（或親水相合成）高結(jié)晶度的、顏色可調(diào)的（尤其是橙光或紅光發(fā)射）、量子產(chǎn)率高的、無(wú)毒或低毒的錳摻雜硒化鋅熒光量子點(diǎn)，有望成為應(yīng)用于臨床熒光標(biāo)記材料的主流。并且通過(guò)控制錳摻雜硒化鋅熒光量子點(diǎn)表面缺陷發(fā)射和Mn2+特征發(fā)射，由藍(lán)光和黃光復(fù)合成白光發(fā)射可控合成的錳摻雜硒化鋅熒光量子點(diǎn)，也有希望成為新一代的LED照明的主流材料。
　　 本文實(shí)驗(yàn)在成核摻雜思路的基礎(chǔ)上，結(jié)合微

3、流體反應(yīng)器和微波輔助合成技術(shù)，以巰基穩(wěn)定劑調(diào)節(jié)量子點(diǎn)表面形貌，有條件的多步注入反應(yīng)前驅(qū)體，水相合成了高質(zhì)量的Mn:ZnSe量子點(diǎn)。全文主要研究工作如下:
　　 1)以高純水為溶劑，以巰基丙酸為穩(wěn)定劑，以四水氯化錳和二水乙酸鋅作為陽(yáng)離子的來(lái)源，在三口燒瓶中，利用微量注射泵，通過(guò)多步注射反應(yīng)前驅(qū)體，控制MnSe晶核的尺寸大小，Mn/Zn互熔界面和延長(zhǎng)ZnSe殼層外延生長(zhǎng)時(shí)間，水相合成方法制備的Mn:ZnSe量子點(diǎn)，顏色可調(diào)(熒光光譜

4、峰范圍:572nm-602nm)、熒光量子產(chǎn)率達(dá)到4.8％、化學(xué)穩(wěn)定性良好（與傳統(tǒng)水相合成的CdTe熒光量子點(diǎn)相對(duì)比）。
　　 2)以微流體合成技術(shù)為核心，充分發(fā)揮其便捷高效的在線分析，可控調(diào)節(jié)各種實(shí)驗(yàn)參數(shù)的優(yōu)勢(shì)，以一定流速分步向反應(yīng)溶液注入Mn2+和Zn2+離子以形成理想尺寸的MnSe晶核和Mn/Zn互熔界面，并且控制陽(yáng)離子前驅(qū)體溶液不同的流速比，在兩個(gè)不同溫度的油浴中使摻雜量子點(diǎn)成核與生長(zhǎng)階段兩個(gè)分離，調(diào)節(jié)納米粒子表面形貌和

5、摻雜離子摻雜位置，成功達(dá)到了缺陷藍(lán)光發(fā)射和Mn2+黃光發(fā)射，進(jìn)而復(fù)合成白光，成功的制備出白光發(fā)射的Mn:ZnSe量子點(diǎn)，量子產(chǎn)率超過(guò)10％，并且所得到的Mn:ZnSe量子點(diǎn)分散性良好，這些結(jié)果將有助于白光LED熒光材料的發(fā)展。
　　 3)結(jié)合微流體合成技術(shù)和微波輔助合成技術(shù)，以一縮二乙二醇為溶劑，以巰基煙酸為穩(wěn)定劑，以四水氯化錳和二水乙酸鋅作為陽(yáng)離子的來(lái)源，以二乙醇胺調(diào)節(jié)溶液的pH值，在180℃微波加熱兩步合成了棒狀Mn:ZnS