水热法制备CdTe和CdTe/CdS核壳量子点
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量子点作为零维纳米材料,由于其微小的结构产生了诸多量子效应,所以有区别于块材的不同特性——荧光特性。由于量子点有许多优于传统有机染料的优势,例如荧光强度更强、寿命更长,所以逐渐取代了传统有机荧光染料,现如今成为重要的研究方向,在材料科学、传感器、光学、电子学方面有非常大的应用前景,并且由于其颗粒十分微小,可植入动物体内,所以在生物医学方面也有极大的应用价值。目前,量子点的制备方法可分大体为物理方法和化学方法,量子点根据它的可溶性,又分为水性量子点和油性量子点。油性量子点的荧光强度优于水性量子点,但水溶性量子点比油溶性量子点在生物亲合性上有很大优点,更易实现在生物上的应用。目前研究较多的是CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe等。文中介绍了水溶性CdTe量子点和CdTe/CdS核壳量子点的不同的化学合成方法。对于量子点的合成过程,温度、pH值、反应时间的变化等都会影响量子点的发光颜色和发光效率。第二章阐述了巯基乙酸做配体合成CdTe量子点的方法以及随着反应时间、pH值的变化而产生的相应发光红移及发光强度的变化。第三章阐述了CdTe量子点包覆CdS后对其发光性质的改变。第四章选用N-乙酰基-L-半胱氨酸代替巯基乙酸作配位体制备CdTe水溶性量子点。实验中合成的CdTe量子点发光范围在可见光区。巯基乙酸是目前合成可见光区发光的水溶性CdTe量子点应用比较广泛的配位体,而N-乙酰基-L-半胱氨酸则是在高温高压条件下合成近红外发光的水性CdTe量子点所采用的一种配位体[44],而本实验中发现改变实验条件亦可获得发可见光的CdTe量子点。在实验中选择巯基乙酸和N-乙酰基-L-半胱氨酸分别作为配合体合成的水性CdTe量子点的荧光特性有较大的差别。
摘要 | 第5-6页 |
Abstract | 第6-7页 |
目录 | 第8-10页 |
第1章 绪论 | 第10-24页 |
1.1 纳米材料的概述 | 第10-13页 |
1.1.1 纳米材料的定义 | 第10页 |
1.1.2 纳米材料的分类与特性 | 第10页 |
1.1.3 纳米材料的特性及研究意义 | 第10-11页 |
1.1.4 纳米材料的诞生与发展 | 第11-13页 |
1.2 半导体材料的概述 | 第13-14页 |
1.2.1 半导体的定义及性质特点 | 第13页 |
1.2.2 纳米半导体材料及其研究应用 | 第13-14页 |
1.3 量子点的概述 | 第14-22页 |
1.3.1 量子点的定义及分类 | 第14页 |
1.3.2 量子点的特性 | 第14-19页 |
1.3.3 量子点的制备 | 第19-20页 |
1.3.4 量子点的应用 | 第20-22页 |
1.4 本论文的研究内容 | 第22-24页 |
第2章 巯基乙酸帽化水溶性CdTe量子点 | 第24-36页 |
2.1 引言 | 第24-25页 |
2.2 水溶性CdTe量子点的合成方案及原理 | 第25-27页 |
2.2.1 实验药品及试剂 | 第25页 |
2.2.2 实验装置 | 第25页 |
2.2.3 实验步骤 | 第25-26页 |
2.2.4 实验现象及反应原理 | 第26-27页 |
2.3 不同pH环境下合成CdTe量子点的荧光效果 | 第27-35页 |
2.3.1 检测装置及型号 | 第27页 |
2.3.2 表征结果与讨论 | 第27-35页 |
2.4 本章小结 | 第35-36页 |
第3章 包覆CdS壳层对CdTe量子点的发光影响 | 第36-44页 |
3.1 引言 | 第36-37页 |
3.2 水合成CdTe/CdS核壳量子点的实验方案 | 第37-38页 |
3.2.1 实验药品及试剂 | 第37页 |
3.2.2 实验装置 | 第37页 |
3.2.3 实验步骤 | 第37-38页 |
3.2.4 反应原理 | 第38页 |
3.3 量子点特性表征及结果讨论 | 第38-42页 |
3.3.1 检测装置及型号 | 第38-39页 |
3.3.2 表征结果及讨论 | 第39-42页 |
3.4 本章小结 | 第42-44页 |
第4章 N-乙酰基-L-半胱氨酸帽化水溶性CdTe量子点 | 第44-52页 |
4.1 引言 | 第44页 |
4.2 NAC帽化的水性CdTe量子点的合成方案 | 第44-46页 |
4.2.1 实验药品及试剂 | 第44-45页 |
4.2.2 实验装置 | 第45页 |
4.2.3 实验步骤 | 第45页 |
4.2.4 实验原理 | 第45-46页 |
4.3 仪器表征及结果讨论 | 第46-51页 |
4.3.1 检测装置及型号 | 第46页 |
4.3.2 表征结果及讨论 | 第46-51页 |
4.4 本章小结 | 第51-52页 |
结论 | 第52-54页 |
参考文献 | 第54-58页 |
致谢 | 第58页 |
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