氢氟酸处理InP/GaP/ZnS量子点的光学性能及其发光二极管应用

采用氢氟酸(HF)原位注入法制备了InP/GaP/ZnS量子点。通过紫外/可见/近红外光谱、光致发光光谱、透射电镜、球差校正透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱等测试手段分析了HF对InP量子点的发光性能影响。实验结果表明,HF刻蚀减少了量子点表面氧化缺陷状态,有效控制了InP核表面的氧化,并且原子配体形式的F-钝化了量子点表面的悬挂键,显著提升了量子点的光学性能。HF处理的InP/GaP/ZnS量子点具有最佳的发光性能,PLQY高达96%。此外,用HF处理InP/GaP/ZnS量子点制备的发光二极管,其发光的电流效率为6.63 cd/A,最佳外量子效率(EQE)为3.83%。

氨基化CdSe/ZnS量子点对克百威的高灵敏荧光测定

制备了一种氨基化CdSe/ZnS量子点并用透射电镜进行了表征,其在543 nm处有最大荧光发射信号,碱性缓冲溶液作为溶剂时其荧光信号较强。将该量子点用于克百威的测定,结果显示克百威对其荧光信号有猝灭作用。在最佳条件下(0.1 mol/L氢氧化钠和PBS溶液为溶剂,10分钟为猝灭时间),量子点的荧光强度随着克百威浓度的增大而降低,在0.1~100.0μg/L的范围内荧光强度与克百威浓度的对数呈线性关系,相关系数R2为0.99,检出限为0.06μg/L。该方法可以与常规的LC-MS方法相媲美,具有更低的检测限。

基于CdTe/ZnS量子点共振能量转移荧光猝灭法测定孔雀石绿

以巯基乙酸作为稳定剂合成了CdTe/ZnS量子点,发现CdTe/ZnS量子点的荧光发射光谱与孔雀石绿的吸收光谱能有效重叠,且该量子点与孔雀石绿能通过静电吸引力结合,满足荧光共振能量转移的条件,据此建立了以CdTe/ZnS量子点为供体,孔雀石绿为受体的共振能量转移体系,并将该体系用于孔雀石绿含量的测定。研究发现,在pH 8.0的Tris-HCl缓冲溶液中,当量子点的浓度为1.6×10-4mol/L时,体系的荧光猝灭程度与孔雀石绿的浓度呈良好的线性关系,线性范围为0.048～3.2μmol/L,相关系数为0.999 3,方法的检出限为0.015 8μmol/L,该方法已成功用于实际水样的测定,加标回收率为99.3%～102%。并对CdTe/ZnS量子点与孔雀石绿之间的反应机理进行了讨论。

CdSe／ZnS量子点敏化太阳能电池电子注入与光伏性能表征

合成了CdSe/ZnS核壳结构量子点(QDs),将其作为光敏剂吸附在TiO2纳米晶薄膜上,组装成量子点敏化太阳能电池(QDSSCs),从电子注入速率和电池性能两方面对QDSSCs进行了表征.为了定量研究ZnS层包覆对电子注入的影响,运用飞秒瞬态光谱技术,测试了包覆ZnS前后,CdSe-TiO2体系的电子注入速率.实验测得ZnS包覆前后电子注入速率分别为7.14×1011和2.38×1011s-1,可以看出包覆后电子注入速率明显降低,仅为包覆前的1/3.电池器件J-V性能测试表明,ZnS作为绝缘层包覆在CdSe的表面有效提高了QDSSCs的填充因子和稳定性,但同时也导致了效率的降低.上述结果说明了电子注入速率的降低是导致电池电流和效率下降的重要原因,为今后优化核壳结构QDSSCs的电流和效率提供了依据.

基于Mn∶ZnS量子点荧光共振能量转移法测定水体中孔雀石绿

以L-半胱氨酸(L-Cys)为稳定剂水相直接合成了高荧光性能的Mn∶ZnS量子点(Quantum dots,QDs),以Mn∶ZnS QDs作为能量供体,孔雀石绿(Malachite green,MG)作为能量受体,通过它们间的静电作用,建立了荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer,FRET)体系,从而实现了对孔雀石绿的定量检测,孔雀石绿在5.0×10-8—1.0×10-6mol·L-1浓度范围内与Mn∶ZnS QDs量子点荧光强度的对数值呈良好线性,检测限为1.0×10-8mol·L-1,经过干扰实验及添加回收率实验证实,该方法具有良好的选择性,满足实际样品水体中孔雀石绿的检测分析.

聚合物-CdSe/ZnS量子点复合薄膜的制备及其荧光性能研究

以两性齐聚物(聚马来酸十六醇酯,PMAH)为修饰剂,利用相转移的方法将油溶性的CdSe/ZnS量子点转移至水中,制备出高量子产率、高稳定性的水溶性CdSe/ZnS荧光量子点.随后将PMAH修饰的水溶性量子点分散到聚丙烯酸(PAA)乳液中,采用旋转涂膜的方法制备了透明的聚合物-CdSe/ZnS量子点复合薄膜,在紫外灯的照射下薄膜发出明亮的红色光.利用XPS对复合薄膜的表面结构进行了表征.随后对膜的光致发光性能和薄膜在黑暗的环境中对紫外光的耐受性进行了系统的研究,发现复合薄膜的荧光强度随着薄膜厚度和薄膜中纳米晶浓度的增加而线性增强,薄膜在紫外光照射800h后仍然保持了很高的荧光强度,量子产率仅仅损失了5%。

CdSe/ZnS量子点荧光猝灭法测定农药甲胺磷

基于农药甲胺磷对CdSe/ZnS量子点荧光猝灭的现象,建立了一种简单快速测定农药甲胺磷的新方法.在最佳实验条件下,CdSe/ZnS量子点的荧光猝灭程度与甲胺磷浓度在4.72×10-7～7.08×10-6 mol/L范围内呈线性关系,相关系数为0.998 8,检出限为2.5×10-7 mol/L.本法已成功用于大米及莴苣叶菜中农药甲胺磷残留的检测,加入回收率在91.7%～106.7%之间.利用紫外-可见光谱及透射电子显微镜技术,探讨了甲胺磷对CdSe/ZnS量子点荧光的猝灭机理.

水溶性InP/ZnS量子点的合成及其在指纹显现中的应用

以磷化锌、氯化铟为原料,以十二烷胺为溶剂,在150-200℃下合成了InP量子点,通过相转移和紫外光照得到了巯基乙酸修饰的水溶性InP/ZnS量子点.利用X射线衍射仪、透射电镜、高分辨透射电镜、荧光光谱仪等分析了不同温度下合成的量子点的粒径、形貌、荧光性能及指纹显现效果.结果表明,合成的InP和InP/ZnS量子点为球形颗粒,粒径在3-5 nm之间,在水溶液中的分散性较好.不同温度下合成的InP复合ZnS后,得到的InP/ZnS量子点的荧光发射波长由438 nm红移至575 nm;利用该量子点在紫外光照下可以显示出较清晰的多色荧光指纹图像,可用于具有不同客体背景颜色指纹的鉴别.

以UV胶为纤芯本底的CdSe/ZnS量子点光纤光致荧光光谱的传光特性

制备了一种以紫外(UV)固化胶为纤芯本底的CdSe/ZnS量子点掺杂光纤.通过测量不同掺杂浓度和光纤长度下的量子点光致荧光光谱,得到了荧光峰值强度与量子点掺杂光纤浓度和长度的关系,确定了UV胶纤芯本底下的量子点的吸收系数、合适的掺杂浓度和光纤长度.结果表明:UV胶在光纤中具有吸收小、收缩率低、与石英光纤包层折射率匹配、性能稳定等特点,是一种比较理想的实验室制备量子点光纤纤芯本底的材料.

ZnCuInS/ZnS量子点与Poly-TPD补偿发光光谱的研究

ZnCuInS/ZnS量子点是一种无重金属、'绿色'半导体纳米材料。在研究中,制备出尺寸为3.2nm的ZnCuInS/ZnS核壳量子点,并说明它是施主-受主对复合发光。通过测量ZnCuInS/ZnS量子点的光致发光光谱,其发射峰值波长为620nm、半宽度是95nm的红光。同时,还制备出Poly-TPD有机薄膜,其发光光谱是峰值波长为480nm的蓝光。所以,ZnCuInS/ZnS量子点和Poly-TPD发光颜色具有互补性。在Zn-CuInS/ZnS量子点薄膜层上包覆一层poly-TPD薄膜后,二者发光颜色互补。在恰当的偏置电压下,可以得到较好的白光光谱。计算表明,其色坐标是(0.336,0.339),颜色指数是92。

L-半胱氨酸-ZnS量子点荧光探针测定牛血清白蛋白

利用水相法合成了L-半胱氨酸包覆的ZnS（L—Cys—ZnS）量子点，并通过原子力显微镜、X射线衍射、红外光谱、荧光光谱对其进行了表征．实验表明，牛血清白蛋白（BsA）的加入可以使L—Cys—ZnS量子点体系的荧光强度增强，且荧光强度变化和BSA的浓度呈现良好线性关系，基于此建立了一种荧光探针测定BSA的新方法，其线性范围是1．0×10^-8-1．0×10^10-7～mol／L，检出限为2．0×10^-10mol／L．该方法操作简便快速、灵敏度高、检出限低，有望用于实际分析．

共振光散射法(RLS)研究外源刺激对CdSe/ZnS量子点/TiO_2纳米复合物与人血清白蛋白的相互作用的影响

近似生理条件下,采用共振光散射法研究了CdSe/ZnS量子点/TiO_2纳米复合物同人血清白蛋白的相互作用,通过分析影响二者相互作用的纳米复合物浓度、pH、NaCl浓度、反应温度、检测时间、共存离子、表面活性剂、加样顺序等外源刺激因素,结果表明:新形成的复合体系可能加强蛋白质的疏水腔,使在水溶液中形成的疏水界面趋于集中,从而导致其共振光散射强度增强;体系受pH的影响变化非常灵敏;适当的NaCl浓度可以提高体系的I_(RLS)值灵敏度;共存离子改变了体系的离子强度,从而导致体系的△I_(RLS)值的改变;反应时间为5 min时,体系I_(RLS)值基本稳定;同一种表面活性剂对于不同的体系的I_(RLS)值的作用不完全一致,带相反电荷的表面活性剂与纳米复合物有很强的静电作用;对于与HSA相互作用的多元复合体系,加样顺序的不同对体系的I_(RLS)值的影响很明显;体系的I_(RLS)值随温度的改变呈不完全单调增加的趋势。这些信息为纳米材料与生物大分子的相互作用机制提供理论支撑,有助于深入了解纳米材料的生物相容性和安全性。

Mn^(2+)掺杂水溶性ZnS量子点的制备及其光致发光性能

采用共沉淀法,在3-巯基丙酸(MPA)为表面修饰剂下,成功制备出Mn2+掺杂水溶性ZnS量子点。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱仪和荧光分光光度计等表征方法研究了Mn2+掺杂剂及掺杂量对ZnS量子点的晶体结构、形貌和发光性能等的影响。结果表明,所得产物为ZnS立方型闪锌矿结构,样品呈不规则球形,粒径主要集中在9.7nm左右;在320nm激发下,Mn2+掺杂ZnS量子点出现两个发射波峰,分别位于587和637nm处,其中587nm处的发射波峰为ZnS表面态缺陷发光,而637nm处的发射波峰则属于Mn2+∶4T1-6A1能级特征发光。同时,利用红外吸收光谱对Mn2+掺杂水溶性ZnS量子点的形成机理进行了初步探讨。

低浓度掺杂CdSe/ZnS量子点光纤光致荧光光谱特性研究

制备了一种半导体量子点CdSe/ZnS低浓度掺杂的光纤,测量了不同掺杂浓度和不同光纤长度下光纤出射端的光致荧光光谱,分析了掺杂光纤长度和浓度对量子点光纤荧光光谱特性的影响.结果表明,与掺入光纤前相比,光纤中的量子点荧光发射峰值波长出现红移.在掺杂光纤长度为1～20cm和掺杂浓度为(0.33～2.5)×10-2mg/mL的实验范围内,红移量随着掺杂光纤长度的增加和掺杂浓度的提高而增大.对给定的激励功率,荧光发射峰值强度对应有一个最佳的量子点光纤长度.对于给定的量子点光纤长度,荧光发射峰值强度对应有一个最佳的量子点掺杂浓度.

基于Mn∶ZnS量子点-Cu^(2+)体系室温磷光猝灭-恢复方法测定水体中焦磷酸根离子

以谷胱甘肽(GSH)为稳定剂,成功合成了高性能的水溶性Mn∶ZnS量子点(Quantum dots,QDs).Mn∶ZnS QDs表面的羧基能与Cu^(2+)结合从而有效引发QDs电子转移,致使Mn∶ZnS QDs室温磷光显著猝灭.当体系中加入焦磷酸(PPi)时,由于Cu^(2+)与PPi的结合能力强于Mn∶ZnS QDs表面的羧基,Mn∶ZnS QDs磷光强度又逐渐恢复.据此建立一种基于Mn∶ZnS QDs-Cu^(2+)体系的室温磷光探针测定焦磷酸根离子的新方法.该方法灵敏、简单,线性范围为5.0×10^(-8)—1.0×10^(-4)mol·L^(-1),检测限为1.0×10^(-8)mol·L^(-1).经过干扰实验及添加回收率实验证实,该方法具有良好的选择性,满足于实际样品水体中焦磷酸的检测分析.

基于CdSe/ZnS量子点构建乙酰甲胺磷荧光检测方法研究

本文以CdSe/ZnS量子点为荧光探针,基于乙酰甲胺磷对CdSe/ZnS量子点的荧光猝灭效应,建立了一种可快速测定乙酰甲胺磷的荧光检测方法。通过透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对CdSe/ZnS量子点进行表征。在反应时间为5 min条件下,乙酰甲胺磷的浓度在0.487×10^(-6)~7.225×10^(-6)mol/L范围内与CdSe/ZnS量子点的荧光猝灭强度比值呈良好的线性关系(R2=0.9987),方法检出限为2.55×10^(-7)mol/L。在2.0、5.0μmol/L加标水平下的回收率为94.5%~102.8%,相对标准偏差(RSD,n=5)小于4%。该方法选择性好,灵敏度高,可用于水果和蔬菜中农药乙酰甲胺磷的快速检测。

CdSe/ZnS量子点在倏逝波光纤pH传感中的应用

将新型量子点荧光传感技术与光纤倏逝波传感技术相结合,发展了一种基于量子点荧光效应并结合倏逝波传导进行溶液酸碱度检测的新型传感技术,具有灵敏度高、检测速度快、便于微环境检测、可实现远程探测、实时监测和原位分析等特点。详细介绍了用于倏逝波传感的锥柱组合型光纤荧光探头的制备方法,量子点在光纤探头表面的修饰流程,光谱与强度两种光纤pH传感平台的建立,并分别从响应范围、线性度、重复性和稳定性等方面对CdSe/ZnS量子点应用于光纤pH传感进行了评价。结果表明,在pH值为2~12的范围内,CdSe/ZnS量子点的荧光光谱信号的峰位在强酸和强碱的情况下都会产生红移,且红移量随pH值的变化呈线性关系,其量子点荧光强度信号随pH值的减小呈线性降低关系,通过在强酸和强碱下交替测试的实验表明其具有较好的重复性,利用荧光强度传感平台进行实时监测的实验表明其具有较好的稳定性。因此,将CdSe/ZnS量子点用于倏逝波光纤pH传感具有可行性,在生物化学、环境监测、医学临床、食品安全等领域的pH值测量方面有着广泛的应用前景。

Mn掺杂ZnS量子点荧光猝灭法测定对乙酰氨基酚

利用水热合成法合成了L-谷胱甘肽(GSH)修饰的Mn掺杂ZnS量子点(QDs),基于对乙酰氨基酚对该量子点的荧光猝灭作用,建立了一种快速高效检测对乙酰氨基酚的方法.在最优实验条件下,量子点荧光强度的变化与对乙酰氨基酚浓度在0.25~10μmol·L-1范围内呈良好的线性关系(R=0.999 5),检出限为4.1×10-8mol·L-1,相对标准偏差为0.35%.该方法成功地应用于人尿液中对乙酰氨基酚的测定,样品加标回收率为95%~100%.

基于CdSe/ZnS量子点薄膜结构的高双折射光子晶体光纤的色散与损耗控制

基于有限元法,设计了一种六边形排列含CdSe/ZnS量子点薄膜结构的高双折射光子晶体光纤,分析了具有不同厚度CdSe/ZnS量子点薄膜光子晶体光纤的色散及损耗特性.结果表明,含CdSe/ZnS量子点薄膜结构的光子晶体光纤在x和y方向均存在基模.当泵浦光波长逐渐增加时,具有相同厚度CdSe/ZnS量子点薄膜光子晶体光纤的双折射值逐渐增大,x和y方向总色散先增大后减小且存在两个零色散点,损耗逐渐增大并在可见光波段趋近于零;具有不同厚度CdSe/ZnS量子点薄膜光子晶体光纤随CdSe/ZnS量子点薄膜厚度的增加,在相同泵浦光波长处,双折射值逐渐减小,x和y方向总色散逐渐减小且两个零色散点逐渐靠近,损耗逐渐增大.通过沉积不同厚度CdSe/ZnS量子点薄膜和选择合适泵浦光波长,可有效控制光子晶体光纤的色散和损耗.

水溶性ZnS量子点的共沉淀法制备、表征及其光学性能

以硫化钠和乙酸锌为反应物,3-巯基丙酸为表面包覆剂,利用共沉淀法制备了水溶性ZnS量子点。并采用X射线衍射仪、透射电子显微镜和荧光分光光度计等对样品的结构、形貌、粒径和光学性能进行了表征。结果表明:所得样品为ZnS立方型闪锌矿结构,量子点的形状呈不规则球形,粒径主要集中在4.8nm左右;样品在585～590nm之间出现了黄色荧光发射波峰。同时,利用红外光谱对ZnS量子点的合成机理进行了初步分析。