CuInS_2/ZnS核壳结构量子点的水相制备与性能研究

因不含Cd、Pb、Te等有毒元素,且具有在可见光至近红外光波段可调的发光性能,铜铟硫(CuInS_2)量子点作为一种新型的I-III-VI型三元半导体材料,广泛应用于分析检测和生物成像等领域。本研究采用一种低毒低温的方法快速合成CuInS_2量子点及其ZnS核壳结构量子点,不仅利用ZnS带隙较宽且表面缺陷少的特点,弥补了CuInS_2量子点的劣势,提高了CuInS_2量子点的发光性能;同时由于低毒性ZnS壳层的包覆,进一步降低生物毒性。当Cu∶In摩尔比为1∶1时,CuInS_2量子点于530 nm处出现明显的发射峰,且随着In含量的增加,发光峰逐渐红移。包覆ZnS壳层后,CuInS_2量子点的发光强度明显增大,且谱峰明显红移。当Cu∶Zn比为1∶1,回流时间为45 min时,合成的CuInS_2/ZnS量子点发光性能最优。该合成方法节省能源、生产效率高、绿色环保,具有较大的应用前景。

基于CuInS_2/ZnS核壳结构量子点的高光效暖白光LED

采用逐步热注射法合成了用于白光LED的Cu In S2/Zn S(CIS/Zn S)核壳结构量子点。通过调整Cu/In的比率,在Cu In S2(CIS)量子点的基础上,合成了发射波长在570~650 nm之间可调的CIS/Zn S量子点。与CIS量子点的低量子产率相比,具有核壳结构的CIS/Zn S量子点的量子产率达到了78%。通过在黄光荧光粉YAG∶Ce3+表面旋涂CIS/Zn S量子点的方式制备了暖白光LED器件。在工作电流为10 m A时,暖白光LED的发光效率达到了244.58 lm/W。由于CIS/Zn S量子点的加入,所制备的白光LED器件的显色指数达到86.7且发光颜色向暖色调发生了转移,相应的色坐标为(0.340 6,0.369 0)。

核/壳结构的ZnS:Mn/SiO_2纳米粒子的制备及发光性质研究

采用溶剂热法制备了Mn离子掺杂的ZnS纳米粒子(ZnS∶Mn),然后利用正硅酸乙酯(TEOS)的水解反应对其进行了不同厚度的SiO2无机壳层包覆。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及荧光发射光谱(PL)对样品的结构及光学性质进行了表征和研究。包覆SiO2壳层后,粒子的粒径明显增大并且在ZnS∶Mn纳米粒子表面可以观察到明显的SiO2壳层。XPS测试印证了ZnS∶Mn/SiO2的核壳结构。随着SiO2壳层的增厚,ZnS∶Mn/SiO2的Mn离子的发光先增强后减弱,这是因为SiO2壳层同时具有表面修饰和降低发光中心浓度这两种相反的作用。当壳层厚度(壳与核的物质的量的比)达到5时,发光效果达到最好,其强度达到未包覆样品的7.5倍。

ZnS:Tb/SiO_2核壳结构纳米晶的光学性质

用微乳液法合成了ZnS:Tb/S iO2核壳结构纳米晶,并通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱等手段对产物的结构、尺寸、形貌、荧光特性进行了表征。结果表明,ZnS:Tb纳米晶的粒径为3nm,ZnS:Tb/S iO2核壳结构纳米晶的粒径为5 nm左右,这样就得出壳的厚度约为1nm。在ZnS:Tb/S iO2核壳结构纳米晶的发射光谱上可以观察到有5个发射峰为460、489、544、584和620 nm,分别对应ZnS基质的发光和Tb3+离子的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F3跃迁。

SiO_2/ZnS核壳结构微球的制备和表征

以自制纳米二氧化硅微粒为模板,硫代乙酰胺和醋酸锌分别为硫源和锌源,通过沉淀法成功制备了SiO2/ZnS核壳结构微球,研究了各种反应条件对该微球形貌的影响。经NaOH溶液蚀刻后,SiO2/ZnS核壳结构微球转变成亚微米级的ZnS空心微球。通过XRD、SEM和TEM等手段对SiO2/ZnS核壳结构微球和ZnS空心微球进行了表征。结果表明,在优化条件下制得的微球形貌规整、大小均匀,其壳层由厚度约20 nm的ZnS纳米颗粒组成。

硝酸银含量对Au＠Ag2S＠ZnS双壳核壳结构的形成及其光学性能影响的研究

采用化学还原法先制备了表面吸附有十六烷基三甲基溴化铵的金纳米颗粒,然后以金纳米颗粒为籽晶,采用二乙基二硫代氨基甲酸锌和硝酸银分别作为锌源和银源,通过水热反应法制备出了Au@Ag2S@Zn S双壳核壳结构。XRD分析表明样品中含有立方相的Au、单斜相的Ag2S与六方相的Zn S。UV-Vis谱揭示样品的等离子体共振峰位可以通过改变硝酸银的加入量而控制。SEM和TEM图像显示样品呈球形且壳层由许多小的纳米颗粒聚集而成,Zn S壳层为多晶。由光致发光谱分析得知,随着硝酸银量的增加,主发光峰先是红移,然后峰位不变且强度减弱。这一光致发光现象一方面可能与反应过程中部分银离子掺入Zn S纳米壳层有关;另一方面可能源于Ag2S中间层厚度的增加导致Zn S与Au的间距增加,从而导致Au对Zn S的等离子增强效果减弱。

ZnS:Mn^(2+)/聚苯乙烯核壳及ZnS:Mn^(2+)中空球的制备和光谱性质(英文)

采用超声化学沉积法制备了ZnS:Mn2+/聚苯乙烯核壳结构和ZnS:Mn2+空心球.产物分别用透射电镜、X射线衍射仪和光致发光谱进行了表征.透射电镜结果表明,在聚苯乙烯胶体微球表面覆盖了平均尺寸为9nm的ZnS:Mn2+纳米颗粒,X射线衍射结果进一步验证了这个结论.将核壳粒子在500℃灼烧除去PS核后,可以得到空心的ZnS:Mn2+微球,Mn2+的发射谱的峰位在540nm,与体相材料相比,蓝移了45nm,这可能是由于壳层结构引起Mn-O八面体畸变,进而导致能带结构变化引起的.

核壳结构Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4/PANI复合纳米材料的制备及表征

采用微乳液法制备出Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米颗粒以及Ni0.5Zn0.5Fe2O4/PANI核壳结构复合纳米材料,借助FT-IR、XRD、SEM、TEM、VSM等分析手段研究了材料的形貌、结构与磁性能。结果表明:得到的Ni0.5 Zn0.5Fe2O4纳米颗粒平均粒径为20nm左右,Ni0.5 Zn0.5 Fe2O4/PANI复合纳米材料平均粒径约为25nm;TEM和FT-IR结果说明可能得到了PANI/Ni0.5Zn0.5 Fe2O4复合纳米颗粒;TG-DTA结果表明复合材料中PANI含量约为2.6%;磁性能研究表明Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米颗粒在外加磁场下表现出亚铁磁性物质所特有的磁滞现象,其矫顽力较小,表现出超顺磁行为。

CuInS_(2)/ZnS核壳结构量子点的制备与性能研究

采用两步法制备CuInS_(2)/ZnS核壳结构量子点,研究了一锅煮法制备CuInS_(2)量子点的反应温度和反应时间对其晶体结构、微观形貌和光学性能的影响以及Cu/Zn摩尔比和反应时间对CuInS_(2)/ZnS核壳结构量子点的晶体结构和光学性能的影响。结果表明:所制备的CuInS_(2)量子点为黄铜矿结构,随着反应温度和反应时间的增加,XRD衍射峰的强度增大,光学带隙由3.48eV逐渐减小到3.38eV,荧光发射峰由646nm红移至702nm。所制备的CuInS_(2)/ZnS核壳结构量子点的XRD衍射峰随着Cu/Zn摩尔比的增加从低衍射角CuInS_(2)的衍射峰向高衍射角ZnS的衍射峰方向偏移,特征衍射峰的强度先增大后减小,光学带隙宽度从3.51eV增大到3.63eV,荧光发射峰与CuInS_(2)量子点荧光发射峰比较,荧光发射峰波长由646nm移动到616~607nm的波长范围,发生明显蓝移,量子点的荧光发射峰的强度显著增强。随着反应时间的增加,CuInS_(2)/ZnS核壳结构量子点的光学带隙逐渐增大,荧光发射峰发生蓝移。

铁氧体含量和烧结温度对Fe/Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_2O_4复合材料磁学性能的影响

利用化学共沉淀法在氩气气氛下高温烧结制备出了核-壳结构的Fe/Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_2O_4软磁复合材料,并考察Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_2O_4的含量以及不同烧结温度对复合材料微观结构和磁学性能的影响。结果表明:热处理温度在1000~1300℃时,复合磁粉芯的饱和磁化强度和有效磁导率均随热处理温度的增加呈先増大后减小的趋势,1200℃时复合材料的综合磁性能达到最佳。复合材料的饱和磁化强度和磁导率随着Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_2O_4含量的增加呈不断减小的趋势,Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_2O_4的质量分数为6%~12%的复合材料具有良好的频率稳定性。当铁氧体含量为6%(质量分数)时,复合材料具有最佳的综合磁性能,其饱和磁化强度为0.0178 T,有效磁导率为60。