【摘 要】
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量子点作为新一代的半导体纳米材料,粒径尺寸在1-10nm之间,由于量子点的特殊结构导致其产生表面效应、量子尺寸效应、介电限域效应、量子隧道效应,使其具有了不同于一般体相材料的物理化学性质（独特的可调谐光致发光性能、高光稳定性、生物相容性、小体积等等）,从而吸引了越来越多广大科学工作者的关注。在众多的有机光致变色材料中,二芳烯化合物因具有优异的热稳定性和抗疲劳性等优势,使其成为理想的光致变色分子,在
【基金项目】
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国家自然科学基金（41867053）； 江西省教育厅科学基金项目（GJJ190599）； 江西科技师范大学创新基金:基于二芳烯修饰的荧光量子点的性质研究（YC2019-S410）；
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量子点作为新一代的半导体纳米材料,粒径尺寸在1-10nm之间,由于量子点的特殊结构导致其产生表面效应、量子尺寸效应、介电限域效应、量子隧道效应,使其具有了不同于一般体相材料的物理化学性质（独特的可调谐光致发光性能、高光稳定性、生物相容性、小体积等等）,从而吸引了越来越多广大科学工作者的关注。在众多的有机光致变色材料中,二芳烯化合物因具有优异的热稳定性和抗疲劳性等优势,使其成为理想的光致变色分子,在光开关、传感器等领域有着巨大发展潜力,所以,许多研究者利用二芳烯分子的特殊性质,通过二芳烯化合物在光刺激下发生光化学反应调控量子点的荧光来构建新型的可逆荧光开关,成为一种新颖的研究热点。本论文通过设计、制备不同种类的锌类量子点,分别为ZnS、ZnSe、ZnO量子点,利用XRD表征方法鉴定量子点的晶体结构和粒径大小,经过合理的分子设计,构建了以量子点为荧光供体,二芳烯化合物为受体的三种新型的量子点-二芳烯荧光开关,然后系统地研究了其荧光开关性质,论文的主要研究内容如下:1.通过有机溶剂合成法制备得到ZnS量子点,合成闭环态吸收峰和制备的ZnS量子点的发射峰有所重叠且开关性能较好的二芳烯分子。然后通过ZnS量子点和光致变色二芳烯化合物1o两组分来构建一种光控荧光开关系统,在紫外光的照射下,溶液的颜色由无色变为粉红色,系统的荧光发射强度明显减弱,在可见光的照射下,溶液颜色和荧光强度恢复到初始状态。ZnS量子点荧光的“开”和“关”状态可以通过在紫外光和可见光的照射下相互切换,二芳烯化合物1o能成功地调节ZnS量子点的荧光强度。2.通过有机溶剂合成法制备得到ZnSe量子点,利用荧光ZnSe量子点和二芳烯化合物1o两组分来构建ZnSe量子点-二芳烯荧光开关。在紫外光的照射下,溶液的颜色由淡黄色变为粉红色,系统荧光强度大幅度下降,在可见光的照射下,溶液颜色和荧光强度恢复到初始状态。二芳烯化合物1o能有效地调节ZnSe量子点的荧光强度,那么构建ZnSe量子点/二芳烯荧光开关系统的策略是可行的。并设计了以476 nm处的发射强度为输出,二芳烯化合物和紫外光/可见光为输入的逻辑电路。3.通过溶胶凝胶法制备得到ZnO量子点,合成闭环态吸收峰和制备的ZnO量子点发射峰接近完全重叠的含有-COOH官能团且开关性能较好的二芳烯分子。然后二芳烯化合物2o与ZnO量子点溶液按一定量混合,构建ZnO量子点-二芳烯荧光开关。在紫外光的照射下,系统荧光接近完全淬灭,伴随着溶液的颜色由无色变为紫色,相反,在可见光的照射下,溶液颜色和荧光强度恢复到初始状态。二芳烯化合物2o能高效地调节ZnO量子点的荧光强度。并且在紫外和可见光的交替照射下,ZnO量子点的荧光强度能够被反复调节。并设计了568 nm处的发射强度为输出,以可见光、二芳烯化合物和紫外光为输入的逻辑电路。
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