Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米晶的合成及其在聚合物体系中的复合

【摘要】： 无机半导体纳米晶具有依赖于尺寸的优异的光电性质,在荧光编码、生物标记、荧光显示和可调激光器等方面显示出广阔的应用前景。如何提高纳米晶的质量,即提高其稳定性、量子效率、尺寸分散性等是纳米晶合成领域追求的一个目标;同时,由于胶体化学法合成的纳米晶是分散在溶液中的,具有自身的不稳定性,严重限制了其应用范围,因此,将纳米晶和其它材料复合,保护纳米晶免受外界环境的破坏,提高其稳定性,实现不同材料功能间的集成,是实现纳米晶在多领域应用的前提。本论文一方面从提高纳米晶单分散性出发,合成了具有单一尺寸的魔尺寸(magic-size)CdS纳米晶,纳米晶的紫外吸收和荧光发射半峰宽都降到了10 nm以内,探索了魔尺寸纳米晶的生成机理;另一方面广泛地研究了纳米晶和一系列聚合物基质结构,如微球、纤维及胶囊等的复合方法,通过对纳米晶进行表面改性、增加纳米晶和聚合物之间相互作用、避免纳米晶直接参加聚合反应和采取适当的物理加工方法等,解决了复合中常遇到的由于纳米晶的氧化、分解、聚集等导致的荧光淬灭等问题,实现了纳米晶在多种聚合物基质结构上的可控复合,为扩展纳米晶的应用领域奠定了基础。