鎘基量子點的制備及性質(zhì)研究.pdf

1、近些年來，半導體量子點獨特的尺寸依賴發(fā)光特性和光化學穩(wěn)定性使其在熒光標記、化學傳感、光催化等領域得到很廣泛的發(fā)展和應用。鎘基量子點也是目前半導體量子點中研究最多的材料之一。本文在當前量子點的制備方法和應用現(xiàn)狀的基礎之上，采用綠色、廉價的方法合成了鎘基量子點。
　　首先，本文研究了碳鏈長度對量子點的尺寸大小、尺寸分布、和晶體結(jié)構(gòu)的影響。為了提高CdSe量子點發(fā)光效率，我們在CdSe晶核表面分別沉積了CdS和CdxZn1-xS殼層材料

2、，有效地鈍化了CdSe表面缺陷。與單純的CdSe晶核的發(fā)光效率相比，CdSe/CdxZn1-xS的發(fā)光效率提高到了64％，CdSe/CdS發(fā)光效率提高到49%。為了使得此發(fā)光性能優(yōu)越的核殼量子點得以應用于生物領域，我們選擇了大分子聚合物包覆的方法，對油溶性量子點進行水相轉(zhuǎn)換。水相轉(zhuǎn)換后的量子點仍然保持了原有的發(fā)光效率，并且沒有任何的團聚現(xiàn)象。
　　其次，通過改變具有不同碳鏈長度和官能團種類的配體，可控地合成了不同長徑比的CdSe納

3、米棒。獲得了由點到棒的各種長徑比的CdSe納米晶體，并討論了其可控的生長機理。之后合成了一系列的CdSe納米棒，通過熒光光譜分析和透射電子顯微鏡表征研究了其發(fā)光性質(zhì)并得出結(jié)論：CdSe納米棒的發(fā)光性能具有直徑依賴特性，長度對其發(fā)光性能影響較小。在此基礎之上，于CdSe量子點和納米棒上分別沉積Cd0.5Zn0.5S和CdTe材料形成異質(zhì)結(jié)構(gòu)，并研究了CdSe納米棒和異質(zhì)結(jié)構(gòu)形貌變化以及熒光性能變化，詳述了殼層材料生長機理。
　　最后

4、，直接合成了石墨烯/CdS復合材料，將石墨烯較出色的電子傳輸性能與CdS半導體的光電性能很好的結(jié)合起來。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯/CdS復合材料有效地提高了光吸收和光生載流子的傳輸性質(zhì)，從而使得樣品的光電流強度大大增高。這里，石墨烯/CdS復合材料對檢測銅離子具有高選擇性和高靈敏度。其原理就是在溶度積作為驅(qū)動力下，在CdS表面會形成一層CuxS材料，這層CuxS材料作為電子捕獲中心，阻止了電子向石墨烯與電極材料傳導，光電流強度顯著降低，從而