研究目的
开发一种新型量子点(QDs)二氧化硅包覆方法,该方法能避免传统工艺导致的光致发光(PL)猝灭,并增强量子点对潮湿、辐射和高温的稳定性。
研究成果
在CdSe/CdS/ZnS:Al量子点上开发的SiO2包覆方法成功保持了光致发光量子产率,并显著提高了量子点的光稳定性和热稳定性。包覆后的量子点在水和PBS溶液中还表现出良好的溶解性和稳定性,使其适用于需要单粒子水平包覆的应用。
研究不足
观察到量子点在较高反应温度和较长反应时间下出现聚集和光致发光强度降低的现象,这可通过优化反应条件进行调控。
1:实验设计与方法选择:
采用溶剂热法,通过在甲苯中热分解正硅酸四乙酯(TEOS)在CdSe/CdS/ZnS:Al量子点表面包覆SiO2。油胺(OAm)作为表面活性剂防止量子点团聚并加速反应速率。
2:样品选择与数据来源:
选择CdSe/CdS/ZnS:Al量子点作为包覆模型体系,因其相比未掺杂CdSe/CdS/ZnS量子点具有更好的热稳定性。
3:实验设备与材料清单:
化学试剂包括氧化镉(CdO)、醋酸锌(Zn(Ac)2)、异丙醇铝、1-十二烷硫醇(DDT)、油酸(OA)、油胺(OAm)、1-十八烯(ODE)、硒(Se)、三辛基膦(TOP)、正硅酸四乙酯(TEOS)和甲苯。仪器包括Tecnai G2 SpiritBiotwin透射电镜、FEI Talos F200X透射电镜、Cary-60紫外-可见分光光度计、日立F-380荧光分光光度计、布鲁克D8 ADVANCE X射线衍射仪、赛默飞Nicolet 6700光谱仪和Kratos Axis Ultra-DLD X射线光电子能谱仪。
4:2)、异丙醇铝、1-十二烷硫醇(DDT)、油酸(OA)、油胺(OAm)、1-十八烯(ODE)、硒(Se)、三辛基膦(TOP)、正硅酸四乙酯(TEOS)和甲苯。仪器包括Tecnai G2 SpiritBiotwin透射电镜、FEI Talos F200X透射电镜、Cary-60紫外-可见分光光度计、日立F-380荧光分光光度计、布鲁克D8 ADVANCE X射线衍射仪、赛默飞Nicolet 6700光谱仪和Kratos Axis Ultra-DLD X射线光电子能谱仪。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:合成CdSe/CdS/ZnS:Al量子点后,向甲苯溶液中加入TEOS和OAm,通氮气除气并密封于聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中。将高压釜加热至100-150°C反应0.5-2.5小时促使TEOS分解。
5:5-5小时促使TEOS分解。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:使用带积分球的荧光光谱仪测量光致发光量子产率(PLQY)。光稳定性测试采用450 nm LED连续光照,热稳定性通过海洋光学光谱仪记录。
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