绿色化学途径合成高效荧光的硒化镉复合量子点.pdf

《绿色化学途径合成高效荧光的硒化镉复合量子点.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学位类型学科、专业研究方向导师及职称2011年4月．．．务≮．，鼍。．叠．．々，，．≮．，■《紫蠢i．。，r_浮。A_，蔓。^。^傅．．-、，．^。，■^㈡_．∞，“合肥工业大学『IIIIIIIIIIlllllI＼1886517本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：能＆蚶硐讼屏纯≯厶修矽尸移·夸披委员：导师：锄虬7弘埙仑沌学术学％I研象及．剧蝴否7极．胗㈣纵夸敝独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人

2、已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金月巴王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字砖吁铲字吼J脾p胪日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金a巴王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。有权保留并向’国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金世王些太!L可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)⋯⋯名竹哆嗲签字日期：函(f年甲月f‘

3、，日学位论文作者毕业后去向：工作单位：．通讯地址：导师签名：签字日期≯r＼年y月，I，日电话：邮编：绿色化学途径合成高效荧光的硒化镉复合量子点摘要由于量子点在生物标记、太阳能电池组件以及发光二极管等方面的应用变的越来越广泛，对其的研究也进一步深入。然而，一些有毒有害而且在空气中不稳定的合成量子点的原料限制了其大规模的应用。本文中针对上述问题，做了以下工作。首先，使用了相对环保的原料与溶剂来合成核／壳量子点，其中包括使用了硬脂酸镉取代二甲基镉作为镉源、Se02取代TOPSe等原材料的等效替代，还包括了使用无毒并且被广泛的应用于工业领域的十八叔胺取代TOPO／TOP作为反应的溶剂，并且

4、首次利用油酰油胺作为量子点合成中一种新的配体。其次利用一种新的合成方法：“连续法”来合成核／壳量子点，在140．210℃的范围内借鉴一锅煮的方法合成CdSe核量子点，无需“纯化”的过程(大量的核量子点在“纯化”的过程中损失)，接着在CdSe核的前驱液中加入分别溶好的Cd、Zn或者S的前驱液，在不超过100℃的温度下进行ZnS和CdS／ZnS壳层的包覆。制备了I．型核／壳量子点，也就是通过在窄带隙材料CdSe(Eg=1．74eV)外面包覆宽带隙材料一层ZnS(Eg=3．61eV)或者两层CdS(Eg=2．42eV)／ZnS可以提高量子点的量子产率量子产率大幅度的提高，经过计算CdSe

5、／ZnS和CdSe／CdS／ZnS核／壳量子点最高可以分别达到75％和89％，原因是由于通过带隙的重组，使核量子点抗光氧化性和抗物理化学侵蚀性增强。再次，通过连续法制备的CdSe核量子点、CdSe／ZnS和CdSe／CdS／ZnS核／壳量子点，其XRD谱显示三者均为闪锌矿结构，由于壳层材料ZnS和CdS相对于CdSe核具有较小的散射因子，所以核／壳量子点三强峰(即在(111)(220)和(311)三个晶面处的衍射峰)较单一核量子点向高角度移动。对HRTEM像中二维格子清晰的量子点做快速傅里叶变换后，得到了那些量子点的晶相结构，应证了CdSe核经过包覆反应前后均是闪锌矿结构的结论。低

6、倍的HRTEM照片可以清晰的看出，合成出的CdSe／ZnS和CdSe／CdS／ZnS核／壳量子点具有良好的分散性，同时得到的EDS能谱可以直接计算出核CdSe与ZnS层和CdS／ZnS层的摩尔比。通过时效处理15．30天观察核／壳量子点稳定性也比单一量子点提高了很多。最后，研究发现，对量子点合成的精确控制可以通过控制两个动力学因素实现。量子点的尺寸的精确可控是通过调节合成的温度，当温度在140．210℃变化时，量子点的尺寸从1．9ilm变化到5．6nlTl，发射峰从502nrn到620nnl。经过分析得知，这是由于温度控制了分子和离子的扩散速度，使得分子与离子在量子点表面的吸附与反

7、应的过程受到挟制所致。另外，通过对添加从1．5mL不同量的油酸进行对比实验，发现油酸作为量子点的配位体与有机包覆剂，不仅起到防止团聚的作用，其通过对溶液酸碱度的调节和自身浓度对扩散的影响对于量子点的荧光量子产率起着至关重要的作用。。文中不仅提出一种新的方法来获得高荧光效率的核／壳量子点，而且将量子点对于应用在敏化二氧化钛太阳电池方面做了进一步的探索。实验中，利用甲苯做溶剂，将CdSe／ZnS核壳量子点外层包覆了一层Ti02，用于连接量子点与二氧化钛基体，取代了巯基丙酸