CdSe量子点的制备及其发光性能的研究

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1、fortheDegreeofMasterofScienceByXuDongSupervisor：Prof．ZhangHuchengMay，2010摘要量子点(QDs)是半导体纳米晶，是一种很好的无机荧光材料，由于其高的荧光效率和显著的量子尺寸效应而被广泛研究。近年来，对半导体CdSe量子点的研究蓬勃发展，在很多领域得到广泛应用并发挥重要作用。在有机相无氧高温条件下合成的CdSe量子点，具有单分散好、尺寸可控、发光性能好的优点。但是这些量子点不溶于极性溶剂，从而限制了它们在生物检测、生物传感器和生物I：程等领域中的应用。为了使CdSe量子点得到更广泛的应用，近年来人们已尝试采用各种对CdSe量

2、子点表面修饰的方法束扩展量子点的用途。为了改善CdSe量子点在极性溶剂的发光性能，本论文的研究工作主要有以下三个方面：(1)采用经典的CdSe量子点合成方法，制备出的量子点用荧光光谱仪，紫外可见光谱仪，透射电子显微镜对合成的CdSe荧光量子点表征，结果显示量子点粒径在3．5nm左右，单分散性好，荧光效率高，第一激子吸收峰在570nm左右，得到了高质量的CdSe量子点，与文献报道相一致。影响量子点质量的因素很多，通过优化实验条件，表明了合成黾子点时选用十八胺(ODA)作为包覆剂，硒和镉的比例为10：l，能够得到商质量的量子点。(2)首次使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作包覆剂取代ODA带IJ备出C

3、dSe／PVP量子点，把量子点从非极性有机溶剂转移到极性溶剂中，但是在极性溶剂中的量子点发光性能减弱，这说明溶剂及其极性对量子点发光影响很大。研究发现：CdSe／PVP量子点经过紫外光照射后可以改善其发光性能，尤其是在甲醇中的量子点经过光照射后，量子产率增加非常显著，并利用多种实验方法，剖析了量子点荧光增强的机理。(3)在CdSe／PVP量子点的甲醇溶液中加入过氧化二叔r基(DTBP)，促使量子点经紫外光照射后的量子产率比未加入DTBP的量子点得到进一步增加。研究表明：DTBP的用量也影响着量子点发光，当DTBP的比例较小时，氧化能力不强，量子产率增加不明显，随着DTBP的增加，量子点发光不

4、断增强，当CdSe：DTBP=l：300时，量子产率增加最多，浣明这是CdSe和DTBP的最佳配比。关键词：CdSe量子点，合成，光活化作用，荧光量子产率ABSTRACTQuantumdots(ODs)aresemiconductornanocrystalline，whichareanovelclassofinorganicfluorophores，andwidelystudiedbecauseofhighfluorescenceefficiencyandquantumsizeeffect．Recently,theresearchofthesemiconductorCdSeQDsisgrow

5、ingvigorously,whichgainswidespreaduseduetoitsexceptionalluminescenceproperties，soCdSeQDsplayanimportantroleinmanyfields．CdSeQDsaresynthetizedwithoutoxygeninorganicphasewithhightemperature，itiseasytogetmonodispersed，scale—controlled，highluminescentnanocrystalunderthoseconditions．However，thesynthesiz

6、edQDsinthenonpolarorganicphaseareinsolubleinthepolarsolvents，whichrestrictstheapplicationsoftheQDsinthebiologicaldetection，biosensorandbioengineering．Recently,variousmethodsofsurfacemodificationofCdSeQDshavebeentriedinordertomakeQDstOgetwideruse．Thispapermainlyincludesthreeaspectsinthefollowingtoim

7、provetheluminescencepropertyofCdSeQDsinpolarsolvents(1)Inthiswork，CdSeQDsweresynthesizedbytheclassicalmethod．Photoluminescence(PL)，UVoVis，andtransmissionelectronmicroscopy(TEM)areusedtocharacterizethesynthe