基于CdSe量子点复合体系的制备、表征及光谱学性能研究

论文摘要

随着科学技术的发展，材料复合化已成为一个重要趋势，通过溶胶-凝胶法将稀土离子、纳米晶体和有机荧光染料固相化，制备出具有优越性能的新型复合光功能材料以满足人们对材料的特殊要求已成为研究热点。本文选择绿色化学合成方法，采用无毒、易处理的CdO和Se粉末为Cd和Se的前驱体，在280℃的油酸、十二烷基膦酸、三辛基膦体系中快速的合成出了一系列不同粒径的油溶性CdSe量子点。利用紫外-可见吸收光谱监测其生长动力学过程，发射光谱监测其生长过程中发射峰红移，其光致发光从浅绿色到深绿色依次变化。结果表明所合成的不同粒径的油溶性CdSe量子点的尺寸分布较窄且单分散性良好，荧光量子产率为10-22%。油溶性CdSe量子点转化为水溶性CdSe量子点，红外光谱表征CdSe量子点表面巯基成功取代。利用紫外-可见吸收光谱和激发光谱表征，水溶性CdSe量子点也一样的单分散性良好，但其荧光量子产率下降为5%。随后制备不同浓度稀土铕离子（Eu3+）/CdSe量子点和罗丹明B（RhB）/CdSe量子点复合溶液，利用紫外-可见吸收光谱和发射光谱研究其光谱学性能。结果表明Eu3+/CdSe量子点复合溶液存在能量转移，而在RhB/CdSe量子点复合溶液中能量转移不明显，由于其间电子转移导致CdSe量子点削弱了RhB/CdSe量子点复合溶液的发光。最后以正硅酸乙酯（TEOS）和γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）为硅源，采用溶胶-凝胶法成功制备出了不同浓度Eu3+/CdSe量子点和RhB/CdSe量子点掺杂复合SiO2凝胶玻璃，X射线衍射和红外光谱分析结果表明其组成大部分为非晶态SiO2。利用紫外-可见吸收光谱、激发光谱和发射光谱研究了两类复合SiO2凝胶玻璃的光学谱性能。结果表明复合SiO2凝胶玻璃基质的发光随着掺杂量的增加而削弱，在Eu3+/CdSe量子点掺杂复合SiO2凝胶玻璃中Eu3+、CdSe量子点和复合SiO2基质之间存在能量转移现象，在RhB/CdSe量子点掺杂复合SiO2凝胶玻璃中掺杂CdSe量子点削弱了RhB和复合SiO2凝胶玻璃基质的发光。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 量子点的研究进展
• 1.1.1 量子点的概述
• 1.1.2 量子点的制备方法
• 1.1.3 量子点的发光原理
• 1.1.4 量子点的应用
• 1.2 稀土发光材料的研究进展
• 1.2.1 稀土概述
• 1.2.2 稀土发光原理
• 1.2.3 稀土发光材料的应用
• 1.3 有机荧光染料
• 1.3.1 有机荧光染料概述
• 1.3.2 有机荧光染料的发光原理
• 1.3.3 有机荧光染料的应用
• 1.4 溶胶 -凝胶法制备复合光功能材料
• 1.4.1 溶胶 -凝胶法概述
• 1.4.2 溶胶 -凝胶法在制备复合光功能材料方面的应用
• 1.5 研究目的、意义及研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要试剂及仪器
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 主要仪器
• 2.2 样品制备
• 2.2.1 CdSe 量子点的合成
• 2.2.2 Eu3 +/CdSe 量子点复合体系的制备
• 2.2.3 RhB/CdSe 量子点复合体系的制备
• 2.2.4 CdSe 量子点荧光量子产率的溶液配制
• 2.3 分析测试
• 2.3.1 红外光谱
• 2.3.2 X 射线衍射分析
• 2.3.3 透射电镜
• 2.3.4 紫外 -可见吸收光谱
• 2.3.5 激发光谱和发射光谱
• 第三章 CdSe 量子点的表征及光谱学性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 油溶性 CdSe 量子点光谱学性能研究
• 3.2.1 紫外 -可见吸收光谱
• 3.2.2 发射光谱
• 3.2.3 荧光量子产率计算
• 3.3 水溶性 CdSe 量子点的表征及光谱学性能研究
• 3.3.1 量子点的形貌分析
• 3.3.2 红外光谱
• 3.3.3 紫外 -可见吸收光谱
• 3.3.4 发射光谱
• 3.3.5 荧光量子产率计算
• 3.4 本章小结
• 3+/CdSe 量子点复合体系的研究'>第四章 Eu³⁺/CdSe 量子点复合体系的研究
• 4.1 引言
• 3+/CdSe 量子点复合溶液的光谱学性能及传能研究'>4.2 Eu³⁺/CdSe 量子点复合溶液的光谱学性能及传能研究
• 4.2.1 紫外 -可见吸收光谱
• 4.2.2 发射光谱
• 3+/CdSe 量子点复合 SiO2凝胶玻璃的表征及光谱学性能研究'>4.3 Eu³⁺/CdSe 量子点复合 SiO2凝胶玻璃的表征及光谱学性能研究
• 4.3.1 X 射线衍射分析
• 4.3.2 红外光谱
• 4.3.3 紫外 -可见吸收光谱
• 4.3.4 激发光谱和发射光谱
• 4.4 本章小结
• 第五章 RhB/CdSe 量子点复合体系的研究
• 5.1 引言
• 5.2 RhB/CdSe 量子点复合溶液的光谱学性能及传能过程研究
• 5.2.1 紫外 -可见吸收光谱
• 5.2.2 发射光谱
• 5.3 RhB/CdSe 量子点复合 SiO2凝胶玻璃的表征及光谱学性能研究
• 5.3.1 X 射线衍射分析
• 5.3.2 红外光谱
• 5.3.3 紫外 -可见吸收光谱
• 5.3.4 发射光谱
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 在学期间发表的学术论文