荧光量子点是发光材料中的重要组成部分,它是指颗粒尺寸小于10 nm的半导体发光材料。ZnS是Ⅱ-Ⅵ族宽禁带直接带隙半导体化合物。在电致发光器件、激光二极管、半导体及光伏器件等方面具有广泛的应用。同时,掺杂ZnS纳米发光材料由于具有优良的光致发光性能而在蛋白质标记、细胞生物学、基因组学等研究领域中有极大的应用前景。目前在ZnS荧光量子点的制备技术包括固相法、气相法、有机溶剂法、溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。其中水热法、微乳液法在合成ZnS量子点方面较为常用,但水热法操作不方便、颗粒易团聚；微乳液法合成的纳米材料具有很多优异的性质,但微乳液合成的纳米颗粒产率相对较低。本课题采用油水界面法合成油相中分散的ZnS量子点,此方法反应条件温和,易于控制,与传统方法相比具有很大的优势。本文着重研究了反应物的浓度,添加剂的量,有机试剂等手段对ZnS量子点制备的影响。同时采用不同的金属离子对油相的ZnS量子点进行掺杂,并讨论不同掺杂率对产物发光性能的影响,得到不同掺杂离子的ZnS荧光量子点。本文主要的研究成果简述如下：(1)采用油水界面法成功制备了油相的ZnS量子点,TEM图表明,ZnS量子点的平均粒径为3.3 nm且产物为单分散。通过多种手段考察了合成条件对纳米颗粒的影响, [S2-]/[Zn2+]的浓度比在1.2：1、Zn2+的摩尔浓度为0.02 M、有机试剂为环己烷、反应温度为80。C、反应时间为2 h的条件下制备的ZnS量子点的发光性能最佳。同时探讨了焙烧对已制备的ZnS量子点形貌和尺寸的影响,焙烧温度为100℃时,焙烧12 h后量子点平均粒径只增加了约1.0nm；焙烧温度选择150℃时,12 h后样品平均尺寸增加到460 nm,达到亚微米级,但样品分散性良好,形态保持近球型。(2)本文初步提出油水界面法制备量子点的机理。量子点在油水界面处可能的生成机制为：反应开始前,反应物扩散至油水界面处的油相一侧和水相一侧,在界面处成核后,在油水界面处定向排列的表面活性剂对成核的吸附主要表现为(a)快吸附和(b)慢吸附两种吸附方式。(a)快吸附表现为：在油水界面处生成的核被表面活性剂迅速包覆而后进入油相,所以很容易制得单分散的量子点。反应物在溶剂中溶解性越好,扩散到油水界面处的速率越快。同时当反应温度较高时,表面活性剂更易到达油水界面处对产物进行包覆,因此对成核的吸附方式表现为快吸附。(b)慢吸附表现为：反应物沉积在所成的核上,量子点被表面活性剂包覆的同时在生长,当量子点表面吸附的表面活性剂达到一定浓度时,粒径略微增大的粒子在表面活性剂的作用下自发地进入油相,这时获得的为多分散的量子点。所以,量子点成核后表面活性剂的包覆速度是决定量子点分散性的关键因素。本文茬80℃时采用油水界面法制备ZnS量子点的过程中,表面活性剂对成核的吸附方式以快吸附为主,因此制得的产物呈现出良好的单分散性。(3)本文分别采用Mn2+、Eu3+对ZnS量子点进行掺杂,得到ZnS:Mn和ZnS:Eu荧光量子点。TEM图表明,得到的ZnS:Mn和ZnS:Eu荧光量子点的平均粒径在3.3 nm。同时对Mn2+、Eu3+的摩尔掺杂率对掺杂ZnS荧光强度的影响作了讨论,结果表明当Mn2+、Eu3+的摩尔掺杂率分别为4.0%和5.0%时,掺杂ZnS荧光量子点分别在585 nm和616 nm处的荧光发射强度最高。(4)本文同时采用Mn2+和Eu3+对ZnS量子点进行掺杂,得到ZnS:Mn,Eu共掺杂复合荧光量子点。并讨论了Mn2+、Eu3+的摩尔掺杂率对ZnS:Mn,Eu共掺杂复合荧光量子点荧光强度的影响。荧光分析表明,ZnS:Mn,Eu共掺杂复合荧光量子点在激发波长为323nm和396 nm时,分别在585 nm和616 nm处得到两个强度较高的荧光发射峰。