水热法制备CdTe和CdTe/CdS核壳量子点

论文摘要

量子点作为零维纳米材料，由于其微小的结构产生了诸多量子效应，所以有区别于块材的不同特性——荧光特性。由于量子点有许多优于传统有机染料的优势，例如荧光强度更强、寿命更长，所以逐渐取代了传统有机荧光染料，现如今成为重要的研究方向,在材料科学、传感器、光学、电子学方面有非常大的应用前景，并且由于其颗粒十分微小，可植入动物体内，所以在生物医学方面也有极大的应用价值。目前，量子点的制备方法可分大体为物理方法和化学方法，量子点根据它的可溶性，又分为水性量子点和油性量子点。油性量子点的荧光强度优于水性量子点，但水溶性量子点比油溶性量子点在生物亲合性上有很大优点，更易实现在生物上的应用。目前研究较多的是CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe等。文中介绍了水溶性CdTe量子点和CdTe/CdS核壳量子点的不同的化学合成方法。对于量子点的合成过程，温度、pH值、反应时间的变化等都会影响量子点的发光颜色和发光效率。第二章阐述了巯基乙酸做配体合成CdTe量子点的方法以及随着反应时间、pH值的变化而产生的相应发光红移及发光强度的变化。第三章阐述了CdTe量子点包覆CdS后对其发光性质的改变。第四章选用N-乙酰基-L-半胱氨酸代替巯基乙酸作配位体制备CdTe水溶性量子点。实验中合成的CdTe量子点发光范围在可见光区。巯基乙酸是目前合成可见光区发光的水溶性CdTe量子点应用比较广泛的配位体，而N-乙酰基-L-半胱氨酸则是在高温高压条件下合成近红外发光的水性CdTe量子点所采用的一种配位体[44]，而本实验中发现改变实验条件亦可获得发可见光的CdTe量子点。在实验中选择巯基乙酸和N-乙酰基-L-半胱氨酸分别作为配合体合成的水性CdTe量子点的荧光特性有较大的差别。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 纳米材料的概述
• 1.1.1 纳米材料的定义
• 1.1.2 纳米材料的分类与特性
• 1.1.3 纳米材料的特性及研究意义
• 1.1.4 纳米材料的诞生与发展
• 1.2 半导体材料的概述
• 1.2.1 半导体的定义及性质特点
• 1.2.2 纳米半导体材料及其研究应用
• 1.3 量子点的概述
• 1.3.1 量子点的定义及分类
• 1.3.2 量子点的特性
• 1.3.3 量子点的制备
• 1.3.4 量子点的应用
• 1.4 本论文的研究内容
• 第2章 巯基乙酸帽化水溶性CdTe量子点
• 2.1 引言
• 2.2 水溶性CdTe量子点的合成方案及原理
• 2.2.1 实验药品及试剂
• 2.2.2 实验装置
• 2.2.3 实验步骤
• 2.2.4 实验现象及反应原理
• 2.3 不同pH环境下合成CdTe量子点的荧光效果
• 2.3.1 检测装置及型号
• 2.3.2 表征结果与讨论
• 2.4 本章小结
• 第3章 包覆CdS壳层对CdTe量子点的发光影响
• 3.1 引言
• 3.2 水合成CdTe/CdS核壳量子点的实验方案
• 3.2.1 实验药品及试剂
• 3.2.2 实验装置
• 3.2.3 实验步骤
• 3.2.4 反应原理
• 3.3 量子点特性表征及结果讨论
• 3.3.1 检测装置及型号
• 3.3.2 表征结果及讨论
• 3.4 本章小结
• 第4章 N-乙酰基-L-半胱氨酸帽化水溶性CdTe量子点
• 4.1 引言
• 4.2 NAC帽化的水性CdTe量子点的合成方案
• 4.2.1 实验药品及试剂
• 4.2.2 实验装置
• 4.2.3 实验步骤
• 4.2.4 实验原理
• 4.3 仪器表征及结果讨论
• 4.3.1 检测装置及型号
• 4.3.2 表征结果及讨论
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢