硫醇配位CdSe-CdS核殼量子點(diǎn)的制備與光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、量子點(diǎn)優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)離不開(kāi)表面配體的作用。目前，人們對(duì)量子點(diǎn)表面配體作用的理解仍然十分局限，特別是量子點(diǎn)的發(fā)光性質(zhì)與表面修飾之間的關(guān)系。本文以高質(zhì)量的CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)（熒光量子產(chǎn)率接近100％，熒光單指數(shù)衰減）為研究對(duì)象，用硫醇對(duì)外延生長(zhǎng)不同CdS厚度層的CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)進(jìn)行表面配體交換，圍繞殼層厚度和量子點(diǎn)發(fā)光性質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)、定量的研究。通過(guò)表征硫醇配體交換前后量子點(diǎn)光譜的變化，從溶液集合體水平和單顆粒水平

2、上對(duì)比量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)，深入研究硫醇配體影響量子點(diǎn)發(fā)光的機(jī)理。
　　在利用巰基丙酸對(duì)高質(zhì)量CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)進(jìn)行水相配體交換時(shí)，對(duì)配體濃度、pH值，反應(yīng)時(shí)間等條件進(jìn)行了優(yōu)化，得到可以高效發(fā)光并穩(wěn)定存在的水溶性CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)，拓展了量子點(diǎn)在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用前景。
　　通過(guò)配體濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間以及氣氛等實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化，在油相中利用1-十二烷基硫醇對(duì)高質(zhì)量CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)進(jìn)行配體交換。實(shí)驗(yàn)發(fā)

3、現(xiàn)，氣氛對(duì)量子點(diǎn)的硫醇配體交換有重要作用。在配體交換過(guò)程中或交換后樣品的保存中，氧氣的存在會(huì)猝滅量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度。硫醇配位量子點(diǎn)的發(fā)光性質(zhì)，包括熒光量子產(chǎn)率、熒光壽命、熒光閃爍行為等以及它們受氧氣影響程度，都和量子點(diǎn)外層包覆的CdS厚度有關(guān)。外延生長(zhǎng)小于6層CdS殼層的CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)用硫醇配體交換掉原有的胺等配體后，會(huì)發(fā)生熒光猝滅。殼層越薄，量子點(diǎn)的熒光猝滅越嚴(yán)重。對(duì)于外延生長(zhǎng)6-9層CdS殼層的中厚層CdSe/CdS核殼量

4、子點(diǎn)來(lái)說(shuō)，硫醇交換基本不會(huì)影響其發(fā)光性質(zhì)。而外延生長(zhǎng)10層或以上CdS殼層的厚層樣品，硫醇配體交換可以改善量子點(diǎn)表面配位情況，減少量子點(diǎn)團(tuán)聚程度，改善量子點(diǎn)的發(fā)光性質(zhì)。
　　在單量子點(diǎn)光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)中，低功率激發(fā)條件下不能區(qū)分硫醇配體對(duì)量子點(diǎn)熒光閃爍行為的影響，原液和硫醇配位量子點(diǎn)均表現(xiàn)出熒光非閃爍行為。高功率激發(fā)條件下，硫醇配體交換的影響突顯出來(lái)。硫醇配位的量子點(diǎn)比交換前樣品的熒光閃爍頻次顯著增多。但硫醇配體并不改變量子點(diǎn)的激子復(fù)合