铜掺杂碲化物量子点的制备

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量子点材料由于其优异的发光性质,成熟可靠的制备方法,高质量的粒子形貌特征,介于宏观微观系统的独特尺寸结构特点,无论在基础研究还是材料应用领域一直是研究热点。如今量子点合成方法多样化,可根据材料应用重心不同选择不同的合成方法,同时可在保持原有粒子的优异性质的基础上,通过掺杂来改善本征量子点材料的性质,如增大电传输,提高电导率,拓宽发光光谱范围,增强粒子热稳定性等。其中Ⅱ-Ⅵ族碲化物量子点,同时具备如宽带隙的ZnTe和窄带隙的CdTe。ZnTe体相材料发光范围覆盖绿光区,是优秀的绿光LED的备选材料,由于表面结构的特殊,ZnTe粒子尺寸在减小到量子点范围时不发光,我们试图对ZnTe量子点掺杂来探究其光学性质。 CdTe由于其窄带隙的特点发光性质具有一定红外活性,是一种可大量应用在生物医药等领域纳米材料。针对油相中制备的CdTe掺杂不发光的性质,我们在水相中合成一系列尺寸的CdTe,并试图对CdTe粒子掺杂,以拓宽其发光范围,且通过包覆核壳增强粒子的稳定性,同时探究了掺杂温度掺杂浓度等因素对掺杂CdTe性质的影响。在本文中,我们首先在高温油相环境下制备了一系列不同尺寸的ZnTe量子点,并通过TEM,XRD,紫外吸收等方式对其表征,我们合成的ZnTe粒子形貌均一,在一定范围内尺寸可调。然后对其掺杂Cu元素的实验,并调节掺杂浓度、温度、Cu源观测各反应条件对掺杂效果的影响。经紫外吸收光谱,荧光发射光谱,XRD,TEM等方式表征后,我们发现,掺杂后的粒子可以较好的保持原有的形貌性质。其次,我们在水相中制备了一系列较高质量的CdTe纳米粒子,通过紫外吸收光谱,荧光光谱等手段表征其性质。随后将CdTe粒子掺杂Cu元素,并调节掺杂浓度、温度、pH等条件,通过紫外吸收和荧光发射光谱表征其发光性质,观测这些因素对掺杂后发射强度的影响,并通过包覆硫化锌核壳改善了粒子表面状态,增强粒子的稳定性,掺杂后的CdTe粒子发射光谱拓宽到700nm,接近近红外区,如此,我们利用更加简便环保的水相合成方法,使得CdTe及掺杂CdTe粒子的发光全谱覆盖了可见光及近红外光区,大大提高了其在生物领域的应用潜力。
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