近红外PbS胶体量子点的可控合成

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xxp520
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
量子点因具有可通过尺寸调节的光学特性以及可溶液加工性,可作为关键材料应用于生物成像、光伏器件、激光等技术领域。其中,硫化铅(PbS)量子点是少有的一种可在宽近红外波长范围内实现可调光谱特性和良好稳定性的量子点,在医学成像和光电探测应用方面有着独特的优势。现阶段,具有低成本优势的热注射法是一种常用的合成PbS量子点的途径,其具体工艺对所合成量子点的最终质量起着决定性作用。为提高热注射合成PbS量子点过程的控制性,本文主要从增加反应添加剂和开发新的原材料进行了创新,具体内容如下:以氯化铅为铅源,与油胺(OLA)混合加热形成铅前驱物溶液,然后将混合了特定体积三丁基膦(TBP)的单质硫(S)-OLA溶液快速注入铅前驱物溶液合成PbS量子点胶体溶液。通过紫外-可见-近红外吸收光谱以及透射电镜显微镜的表征结果对TBP影响量子点生长反应过程进行了研究分析。结果显示:ⅰ)量子点尺寸随着硫注射时铅前驱体温度的升高而增大;ⅱ)铅硫质量比越大,量子点尺寸越小;ⅲ)TBP的量越少,量子点尺寸越大。值得一提的是,当铅前驱体温度为70℃和90℃时,微量的TBP可有效阻断PbS量子点的生长过程,使其特征峰位(尺寸)不随时间而变化,表现出良好的控制性。将分别配制的氯化钠和碱式乙酸铅水溶液混合搅拌合成碱式氯化铅(Pb(OH)Cl)。所得Pb(OH)Cl为铅源与OLA和油酸(OA)混合试剂加热形成铅前驱体溶液,然后把预先配置的S前驱体溶液(S-OLA)快速注入至铅前驱体中即得到PbS QDs。经紫外-可见-近红外吸收光谱、X射线衍射光谱(XRD)、透射电镜(TEM)等手段表征后可知,通过控制硫注射时的铅前驱体温度可调节所合成量子点尺寸(光响应范围)。注射温度越高,PbS QDs尺寸越大,其在此温度的可调光响应范围更广。其次,在70℃注射S-OLA溶液并保持其他条件一致时,油酸注射温度越低PbS QDs尺寸越大,并且PbS QDs的尺寸随时间变化极小,表现出良好的可控性。用此合成路线,我们已经成功制备出吸收峰范围在1100 nm到1770 nm,单分散性好,稳定性高的近红外PbS QDs。通过XRD、傅里叶变换红外光谱、TEM等手段对所得材料进行表征,探究了该合成路线的反应机理。对比Pb(OH)Cl原料与铅前驱体的TEM图发现,OA注入Pb(OH)Cl-OLA浑浊液中可促使微米级的棒状Pb(OH)Cl分裂为表面布满裂纹的亚微米级颗粒;之后注射S前驱体后使得颗粒尺寸进一步减小,并成功得到稳定的PbS QDs溶液。分析认为,S2-置换Pb(OH)Cl中的OH-与Cl-离子,在Pb(OH)Cl大颗粒上形成了 PbS,Pb(OH)Cl与PbS晶体的不同结构使得晶格失配,随后PbS生长,PbS之间的弹性斥力使界面应变增大使其分裂为小颗粒。没有表面阻断剂的参与,成核过程的缺失也能使得量子点的尺寸可控。
其他文献
为有效控制燃煤汞污染,各国相继出台了一系列严格的汞排放标准和监管手段。对燃煤烟气中各形态汞浓度进行精确测量是汞排放控制的重要前提。汞在线监测系统(Hg-CEMS)由于操作简
在线性基因组的进化过程中,保护自然染色体末端以防止DNA损伤修复机制的触发和酶的攻击变得至关重要。端粒由重复的G-richDNA和特殊蛋白质组成的紧密调控的复合物。MRN复合物是修复机制中的一个主要成员,由Mre11,RAD50和NBS1蛋白组成。Rad50基因编码的蛋白调节MRN复合物的活性。目前Rad50在小麦赤霉病病原菌(Fusarium graminearum)中的功能尚不清楚。通过dou
双酚A及其工业生产替代物双酚AF是两种典型的环境激素,将含有此类物质的污水进行有效处理,对生态环境和人体健康具有重要意义。常规电化学氧化处理虽具有较好的降解效果,但存
近些年来,多主元高熵合金以其优异的性能吸引着大批学者的目光。高熵合金的出现打破了传统合金的观念,其通常包含5种或5种以上元素,且每种元素的原子百分比在5%-35%之间。由
二维过渡金属硫族化合物(TMDC),常见的如MoS2、MoSe2、WS2等,由于其独特的特性,如光学透明性,高的载流子迁移率和广泛可调的带隙等,为下一代光电子技术带来了新的机遇。二维T
目的1.总结南方医院儿科移植中心337例重型β-地中海贫血非半相合移植结果及移植排斥的情况。2.回顾分析本移植中心30例移植后出现混合嵌合的重型地贫患者行供者淋巴细胞输注
随着图的染色问题在现实生活中的广泛应用,它逐渐地成为被许多学者研究的重要领域之一.图G的一般全染色是指用k种颜色1,2,...,k对G的全体顶点和全体边的一个分配;设f是图G的
农业害虫种类多且危害广、危害周期长,目前仍以化学防治为主,但长期的化学农药使用,带来了“3R”问题,造成了生态环境的破坏。生物农药由于其对人畜、坏境无危害,越来越被大家所接受。苏云金芽胞杆菌(Bacillusthuringiensis,Bt)其可产生特异性杀虫蛋白,对多种农业害虫具有特异的杀虫活性。本研究从北京植物园和廊坊实验基地共采集样品118种(植物园109种,基地9种),包含41个目,59个
CuZr基非晶复合材料因其优异的特性受到国内外广泛的关注,而其优异的室温塑形和力学性能与其内生的晶体相B2-CuZr有着很大的关联,研究发现CuZr基非晶复合材料的力学性能主要
随着最近这些年电力工程体制改革的深入以及经济形势的快速发展,电力市场迎来了一段井喷式的增长。但是这种好的势头并没有持续太长时间,近些年电力工程中标价格一直走低,而