cds纳米粒子及其复合体系的制备与荧光性能研究

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1、上海大学硕士学位论文摘要半导体纳米微粒尺寸介于分子与体材料之间，由于电子和空穴在三维方向均受限，量子效应十分明显，所以也称其为量子点。半导体纳米微粒具有量子尺寸效应、介电限域效应、表面效应、宏观量子隧道效应，因而具有优异的光学性质、光电催化特性和光电转换特性。由于量子点表面有大量不饱和的悬键，即表面缺陷态，影响其荧光量子产率。通过无机包覆的方法可以有效的减少表面缺陷，改善量子点的性能。目前已经得到了高质量的CdSe／CdS、CdSe，znS、CdSe／ZnSe核壳量子点。1997年以来，随着纳米微粒制备技术的不断提高，纳米微粒的生物医学应用研究已经开始起步。本文首先制备了介孔Si0：基体，用

2、乙醇回流法除去介孔孔道内的表面活性剂，再用不同的硅烷偶联剂：KH--550、SC^一1502、SCA-2003对介孔的孔道内表面进行修饰，使e矿螯合进入SiO：的孔道中，进而加入硫源，在基体SiO：介孔的孔道中生成CdS纳米粒子，生成CdS／SiOz介孔组装体系，并用了X．射线粉末衍射、红外光谱、荧光聩收光谱等方法来表征其的性质。文章采用反相微乳液法成功制备了不同粒径的CdS和CdS／ZnS两种纳米粒子，利用X．射线粉末衍射、透射电子显微镜、x一射线光电子能谱、吸收光谱、荧光光醋、等手段对样品的平均粒径、尺寸分布、形状、晶体结构、发光特性进行了表征。此外，又用水相合成法制备了水溶性CdS两种

3、纳米粒子，并利用所合成的量子点对牛血清白蛋白分子进行了标记，证明了半导体纳米微粒用于生物标记的可行性。综上所述，我们成功合成了CdS／Si0：介孔组装体系和CdS、CdS，znS纳米微粒，并将纳米微粒与生物分子偶联，为纳米微粒在生物标记领域的应用做出了有意义的探索。关键词：CdS／SiO。介7L组装体系：纳米微粒：量子点；荧光：CdSV上海大学硕士学位论文AbstractSemiconductornanocrystals(NCs)whoseradiiaresmallerthanthebulkexcitonBohrradiusconstituteaclassofmaterialsinterme

4、diatebetweenmolecularandbulkfc)rillsofmatterQuantumconfinementofbothelectronandholeinallthreedimensions(socalledquantumdots)leadstoanincreaseintheeffectivebandgapofthematerialwithdecreaseofNCssize．Consequently,CadmiumchalcogenideNCsexhibitallefficientphotoluminescence(PL)，andtheirenergyorcolorcanbe

5、controlledeasilybyadjustingtheirsizes．Becausethesurfaceofananocrystalismadeupofatomsthatarenotfullycoordinated，itishighlyactiveandinvitesthepossibilityofepitaxialovergrowthofanothersemiconductormaterialInaddition，surfaceatomsactlikedefectsbeforepassivated．Toremovethesedefects，highqualityhomogeneous

6、andmonodisperseNCshavebeenpassivatedwiththelayerofinorganicepitaxialgrowthThiscallnotonlyeliminateboththeanionicandcationicsurfacedanglingbondsbutalsogenerateaoewnanocrystalsystemwithnovelpropertiesThesecore／sheUsystemssuchasCdSe／CdS，CdSe／ZnSCdSe／ZnSe，haveshownhighluminescencequantumyields，shortflu

7、orescencelifetimes，andotherbenefitsrelatedtothetailoringofrelativebandgappositionbetweenthetwomaterials．InthisarticleCdSnanoparticleshavebeenloadedintomesoporousSi02atroomtemperatureFirst，thesurfactantinsid