基于cdse纳米晶体的研究

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1、天津大学博士学位论文CdSe纳米晶体的研究姓名：谢闯申请学位级别：博士专业：化学工程指导教师：王静康20070101摘要CdSe属于Ⅱ．Ⅵ族化合物半导体系列，CdSe纳米晶体由于量子效应具备了独特、新颖的性质，可用来制造高效太阳能电池、量子点激光器、生物标签，光压器件以及发光二极管等，具有极大的研发吸引力和应用前景。参照制备CdSe纳米晶体的TOP．TOPO．I-IDA路线，本文探讨了该路线下控制CdSe量子点粒径的规律。揭示了表面活性剂的用量和前体注入方式对CdSe量子点粒径的影响。提出了一种应用新溶剂体系制备CdSe纳米晶

2、体的新方法。新溶剂A更加环境友好，降低了操作难度；价廉，降低了合成成本的90％，致使制备过程更加符合绿色化学的基本原则。在新体系中，成功地合成出CdSe量子点，并利用UV-Vis、PL、XRD、EDX和TEM等对产品进行了表征；考察了反应温度、注入方式、前体浓度，前体比例以及配体浓度对纳米晶体制备的影响；通过优化调节上述因素实现了对CdSe量子点粒径和晶体结构的调控。在利用I-IDA单溶剂体系和新溶剂体系制备CdSe纳米晶体时，实现了对其形态的调控。通过控制反应温度，前体加入方式和加入速度，制备出了球形、棒状、多臂和四脚纺锤形

3、等多种形态的CdSe纳米晶体。为提高纳米粒子的光稳定性和化学稳定性，利用有机、无机钝化方法，对所得的CdSe量子点进行了表面修饰。采用一步法制备了CdSe@ZnSe核壳纳米粒子。利用微乳液方法，将CdSe@ZnSe核壳纳米粒子进一步封装到Si02纳米粒子中，得到水溶性的CdSe@ZnSe@Si02核壳壳型纳米粒子；有利于进一步的生物应用。定量研究了TOP-TOPO．I-IDA路线下CdSe量子点的结晶动力学，并发展了一种新的扩散控制的生长模型；探讨了新体系中CdSe量子点的结晶动力学规律。利用粒数衡算模型和移动边界算法对CdS

4、e量子点的结晶过程进行了模拟。本文研究成果尚未见国内外文献报道。关键词：CdSe，纳米晶体，量子点，绿色合成，形态控制，核壳结构，结晶动力学ABSTRACTCdSebelongstotheⅡ-VItypesemiconductors．CdSenanocrystalshavesomenovelandexcellentpropertiesduetothequantumeffects．Hence，thesynthesisofCdSenanocrystalsisaveryattractiveresearchfield．CdSenano

5、crystalshavegreatapplicationprospectsandcouldbeusedtofabricatehighperformancesolarcell，quantumdotslasers，biologicallabels，photovoltagedevicesandLEDseta1．Inthisdissertation，weinvestigatedthedependenceofCdSenanocrystalssizeonthemanipulativefactorsaccordingtotheTOP--TO

6、PO--I-IDArouteandfoundtheinfluenceofthedosageofsurfactantsonthe．sizeoftheCdSequantumdots(QDs)．’IAnewmethodwasdevelopedtosynthesizeCdSenanocrystals．ThenewsolventAismoreenvironment-fziendlyandcheaperthantheoldsolvents．TheusageofsolventACanslashthecostby90percentandmak

7、ethesynthesisobeytheprinciplesofgreenchemistry．Basedonthisnewmethod,highqualityCdSenanoerystalsweresynthesizedandcharacterizedbyUV-Vis，PL，XRD，EDXandTEM，andthesizeofCdSeQDscouldbecontrolledbyadjustingvariousfactorss&hasthereactiontemperature，injectionmode，monomerscon

8、centration，theratiobetweenmonomersandtheligandconcentrationcta1．TheshapecontrolregularitiesofCdSenanocrystalswasstudiedbothinI-IDAsysteman