zno量子点的表面修饰及发光性能研究

《zno量子点的表面修饰及发光性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、天津大学硕士学位论文ZnO量子点的表面修饰及发光性能研究姓名：丘建生申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：杜希文20090501摘要表面修饰可改善量子点的尺寸分布和发光稳定性，提高其生物相容性，便于量子点在生物标记中的应用。ZnO量子点是一种无毒的材料，对其表面修饰后发光性能的研究具有重要的意义。本研究采用溶胶．凝胶法，通过调整实验参数和工艺条件，制备得到尺寸分散均匀、具有强绿光发射的ZnO量子点。通过紫外一可见吸收光谱和瞬态光谱结果分析，可得出ZnO量子点的吸收为本征吸收，绿光发射为与氧空位有关的缺陷发光。在制备得到分散均匀ZnO量子点的基础上，本实验利用带有不同官能团的有

2、机表面修饰剂，如油酸、聚乙烯吡咯烷酮、十二胺、十二硫醇和巯基乙酸对ZnO量子点进行表面修饰。通过透射电镜结果观察，可得到分散均匀的纳米ZnO。同时，通过红外谱图和XPS光电子谱图表征，证明这些有机表面修饰剂修饰在ZnO量子点的表面。本研究对修饰后ZnO量子点的发光性能进行了表征，通过分析光致发光谱、紫外．可见吸收光谱和瞬态光谱结果，对比了修饰前后ZnO量子点的发光性能。研究发现经表面修饰剂修饰后，ZnO量子点的发光强度或发光峰位发生了改变。同时，ZnO量子点的绿光发射的荧光寿命均发生缩短，这进一步验证了修饰剂的作用，说明量子点的表面态发生改变，导致量子点发光路径的改变，使其荧光

3、寿命缩短。关键词：ZnO量子点表面修饰光致发光性能表面态ABSTRACTSurfacemodificationiSextensivelyusedtoimprovethesizedistributionandopticalstablity,toofferthequantumdots(QDs)compatiblitywithbiologicalenvironment，whichareessentialforQDstobeusedinbiologicalapplications．ZnOQDsarenontoxic．Researchoftheeffectofsurfacemodific

4、ationonthephotoluminescencepropertiesofZnOQDsissignificant．Inthisthesis。ZnOQDswithnarrowsizedistributionandstronggreenemissionweresynthesizedviaasol—gelroutebyvaryingexperimentalparameters．ByinvestigatingUv—visabsorptionspectraandtimeresolvedphotoluminescencespectra,wedrawaconclusionthatthea

5、bsorptionofZnOQDsiSintrinsicandgreenemissionisdefectemissionrelatedtooxygenvacancies．Zn0QDswithnarrowsizedistributionweremodifiedbydifferentorganicligandssuchasoleicacid，polyvinylpyrrolidone，l-dodecylamine，l-dodecanethiolandmercaptoaceticacid．TEMobservationindicatesthemodifiedZnOnanodotsshow

6、narrowsizedistributionandarewell—dispersed．Meanwhile，weprovedtheZnOQDsweresuccessfullyfunctionalizedwithdifferentorganicligandsbyemployingFouriertransforminfrared(FTIR)andXrayphotoelectronspectra(XPS)techniques．WecomparedthephotoluminescencepropeaiesofZnOQDsbeforeandaftersurfacemodificationb

7、yphotoluminescencespectra，Uv-visabsorptionspectraandtimeresolvedphotoluminescencespectra．Theintensityorpositionofthephotoluminescencepeakchangesaftersurfacemodification．Meanwhile，thefluorescentlifetimeofgreenemissionreduces，whichprovessurfacestateo