论文部分内容阅读
量子点具有发射光谱范围可调、光稳定性好等优点,适用于太阳能电池、发光二极管、生物医学等,在过去几十年里受到了广泛的研究。其中,由Ⅱ-Ⅵ族元素组成的量子点(如CdSe、CdTe、CdS)又具有吸收谱宽发射谱窄、荧光寿命长、荧光效率高的优点,一直是主要研究的量子点;但Cd是有毒重金属,导致Cd类量子点在生物医学方面的应用受限。宽带隙的量子点(如ZnSe、ZnS)毒性低,但其荧光位于紫外区,通过掺杂过渡金属离子(Mn或Cu)的方法,可以将Zn类量子点的荧光从紫外光范围过渡到可见光范围。掺杂的Zn类量子点和Cd类量子点具有相似的荧光特性,可用于生物医学领域。目前,量子点制备方法主要有两种:有机金属法、水相法。有机金属法制备出的Mn:ZnSe量子点分散性好,荧光量子产率高,但实验操作复杂、制备成本高,不适合大批量制备,且制备出的量子点不能直接应用于生物领域。水相法制备出的Mn:ZnSe量子点具有很好的水溶性,且实验操作简单、制备成本低,可大批量制备,但制备出的Mn:ZnSe量子点单色性较差。本文采用了一种制备Mn:ZnSe量子点的新方法——两相法,有效解决了有机金属法制备所得Mn:ZnSe量子点疏水性和水相法制备所得Mn:ZnSe量子点单色性不高的问题。两相法制备水溶性Mn:ZnSe量子点的具体实现为:在水-油两相混合体系中制备OA(油酸)-Mn:ZnSe核心量子点;配体转换后得到MPA-Mn:ZnSe量子点;包壳得到Mn:ZnSe/ZnO量子点。实验发现不同环境中(OA-Mn:ZnSe核的放置时间、制备Mn:ZnSe/ZnO量子点的温度、MPA/Zn2+的投料比会影响Mn:ZnSe/ZnO量子点的荧光性质,最终获得的Mn:ZnSe/ZnO量子点荧光量子产率可达30%。在此基础上,为了获得双荧光峰的掺杂ZnSe量子点,引入了Cu杂质,实现了对双色荧光相对强度的调控,验证了两相法制备Cu-Mn共掺ZnSe白光量子点的可行性。最后,设计了水溶性CuInS2/Zn0核壳量子点的制备流程,分析了CuInS2/Zn0核壳量子点的荧光特性。