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《武汉理工大学》 2012年
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硫化锌及其掺杂量子点的制备、修饰及性能研究

范艳红  
【摘要】:由于掺杂离子会产生新的电子能级或对主体的能级产生微扰,生成新的电子-空穴复合中心,从而使掺杂纳米晶具有全新的光、电或磁特性;此外,掺入式量子点不仅保留了普通量子点的优点,如具有可调的宽吸收光谱、窄而对称的发射光谱、抗光漂白性等,掺入式量子点还具有较大的斯托克斯位移,很好地解决了普通量子点自淬灭的问题;诸多优异的光学特性使得掺杂量子点在生物荧光标记、光学传感、纳米光电器件、光学编码等领域有着得天独厚的优势。 本文采用一种较为简便的合成方法,在无水无氧、高沸点溶剂中合成了化学稳定性好、荧光量子产率高的油溶性ZnS及Mn掺杂的ZnS量子点。采用UV-vis、PL、XRD、TEM、EDX等分析方法对量子点的光学性质及微观结构进行了系统的分析讨论。 采用相转移催化技术制备了Mn掺杂的ZnS量子点类流体。用含有聚氧乙烯分子链的阳离子季铵盐(NPEQ)作为相转移剂,采用离子交换法将其包覆在羧酸盐阴离子稳定的水溶性量子点表面,制得了油溶性的无溶剂量子点类流体,解决了固体无机量子点与聚合物复合时,界面结合难的问题。通过分析表明,NPEQ修饰后的量子点类流体的单分散性比水溶性量子点的单分散性好;保持了良好的荧光品质,荧光量子产率相对于水溶性的量子点有所提高;具有较高的热稳定性和较低的熔点;在无溶剂条件下具有可流动行为。 按照合适的能量供-受体对需要满足的三个条件,严格地分析ZnS量子点与异硫氰酸荧光素(FITC)之间的匹配性,选择使用巯基乙胺对ZnS量子点进行表面修饰。红外分析表明,巯基乙胺修饰后的水溶性量子点表面含有大量氨基官能团;透射电镜分析表明,巯基乙胺修饰后的量子点单分散性有所下降,产生团聚现象,但晶格条纹明显,说明量子点的结构并未被破坏;光学性质分析表明,量子点转水溶后,有较好荧光性能,但荧光量子产率有所下降。研究了ZnS量子点与FITC之间的能量转移的发生和转移效率,并探索不同的pH值、ZnS/FITC浓度比对能量转移效率的影响。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:O614.241

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【参考文献】
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