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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 聚丙烯酸酯基质中(Zn, Pb, Mn)S量子点的光致发光

    摘要： 通过甲基丙烯酸甲酯（MMA）介质中的胶体合成法制备了阳离子间具有不同摩尔比的(Zn, Pb, Mn)S量子点溶液。通过在块体中进行MMA的热聚合，将这些胶体溶液转化为玻璃态。聚(MMA)/(Zn, Pb, Mn)S复合材料在波长>500 nm处的光学透明度在吸收层厚度达5 mm时达到90%。该复合材料在400–480 nm光谱范围内的光致发光由ZnS晶体结构缺陷能级上的电子复合决定，而在520–620 nm范围内的光致发光则由Mn2+离子的4T1 → 6A1电子跃迁产生。光致发光激发源于ZnS的带间跃迁，并伴随能量从ZnS导带向Mn2+离子能级的转移。发光光谱取决于Mn2+与Pb2+离子的摩尔比、物质加入反应混合物的顺序以及激发辐射波长。

    关键词： 丙烯酸酯复合材料、铅离子、掺杂、发光、锰离子、硫化锌、量子点

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 镧掺杂Bi2S3量子点修饰的海胆状TiO2结构提升光生氢性能

    摘要： 通过构建宽带隙与窄带隙光催化剂之间的异质结，通?？商嵘獯呋魄庑?。本研究采用不同负载量（1-20 wt%）和掺杂比例（1-15 mol%）的原始及Er/Yb掺杂Bi2S3量子点修饰海胆状金红石颗粒，发现当Er/Yb掺杂量为10 mol%时获得最佳产氢性能——经10 mol% Yb掺杂Bi2S3量子点修饰的TiO2在20小时光照后产氢量达1576.7 μmol?gcat?1。理论计算表明：Er/Yb掺杂在Bi2S3晶格中引入缺陷，既促进了能级形成，又增强了光催化过程中光生电荷的传输。

    关键词： 量子点、光催化、二氧化钛、镧系元素掺杂、硫化铋、氢气生成

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 魔法尺寸簇前驱体化合物在低温下解离生成超高产率超小硫化镉量子点

    摘要： 胶体小尺寸硫化镉量子点（QDs）通常产率较低，并伴随产生如魔尺团簇（MSC）特定前驱体化合物（PCs）等副产物。本研究报道了一种不共存PCs从而提高产率的小尺寸CdS QDs合成方法。在油酸镉（Cd(OA)2）与硫（S）在1-十八烯（ODE）中的常规反应中，我们发现预成核阶段形成PCs后，添加三辛基氧化膦（TOPO）可促进小尺寸QDs生成。实验证明TOPO能分解已形成的PCs，使小尺寸QDs即使在室温下也能实现成核与生长。该发现为制备无PCs共存且产率提升的小尺寸QDs提供了新途径。本研究通过为胶体二元量子点预成核阶段提出的双路径模型提供实验证据，推动了非经典成核理论的发展。

    关键词： 晶体生长、成核、硫化镉、魔尺寸团簇、量子点

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 在负载等离子体金纳米颗粒的一维分支TiO2上原位装饰g-C3N4量子点并提升光催化产氢活性

    摘要： 成功制备了负载表面等离子体金并修饰g-C3N4量子点的1D分支TiO2杂化材料，在光催化领域具有重要作用。该1D分支TiO2通过电纺丝结合碱热液相过程制得，采用光沉积法负载金颗粒后，再通过化学气相沉积法接枝g-C3N4量子点。该复合材料展现出卓越的光催化产氢性能提升，产氢速率达2.22 mmol g?1 h?1。在420 nm光照下，复合样品的产氢量子效率为19.5%，体现了其优异性能。1D分支TiO2纤维促进电子快速转移，金的表面等离子体效应可抑制电荷复合，而g-C3N4量子点通过改善光学特性降低带隙以增强可见光吸收。II型异质结结构的形成显著促进了电子-空穴对的分离与转移，从而有效推动光还原反应。

    关键词： 量子点，光催化剂，等离子体，氢气，分级结构

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 掺铝、镓、镁或锂的氧化锌纳米粒子作为量子点发光二极管的电子传输层

    摘要： 胶体量子点和其他半导体纳米晶体是下一代照明与显示设备的关键组件。凭借其易于调控的窄发射带和近100%的荧光量子产率，它们能以低成本制造出高亮度、纯色且广色域的发光二极管（LED）和显示器。当氧化锌纳米颗粒（NPs）首次被引入作为电子传输层（ETL）材料时，量子点LED（QLED）技术取得了关键性突破——由于ZnO中电子的高迁移率及其能带的良好匹配，器件亮度和电流效率得到大幅提升。此后十年间，通过ZnO NP掺杂策略成功制备出亮度约20万cd/m2、电流效率超60 cd/A的QLED。然而现有ZnO掺杂方法需精细调节导带底能级，因此选择能确保最佳器件特性的合适掺杂剂往往存在不确定性。本研究通过系统比较由铝/镓/镁/锂掺杂ZnO NPs构成ETL的QLED，发现尽管镁掺杂ZnO NPs是目前主流QLED设计采用的ETL材料，但实验表明铝掺杂版本在亮度、电流效率和启亮电压等性能指标上更优。这些发现证实铝掺杂ZnO NPs应作为未来QLED的最佳ETL材料。

    关键词： 电子传输层、掺杂、氧化锌纳米颗粒、发光二极管、量子点

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • ZnSe:Te/ZnSeS/ZnS纳米晶体：实现无镉纯蓝光量子点发光二极管的新途径

    摘要： 无镉量子点（QDs）因其低毒性备受研究关注。然而，大多数无镉量子点的带隙避开了纯蓝光区域，这给实现纯蓝光量子点发光二极管（QLEDs）带来了困难。在本研究中，我们通过向ZnSe核中掺杂碲（Te），成功将ZnSe/ZnS量子点的发射波长从紫光区域（约420 nm）调控至纯蓝光区域（450–460 nm）。其中发射波长为450 nm、量子产率达30%的ZnSe:0.03Te/ZnSeS/ZnS量子点样品配方最为均衡。为克服空穴传输层与量子点层之间的能级差，我们开发了适用于常规结构QLEDs的专用空穴传输层。采用该ZnSe:0.03Te/ZnSeS/ZnS量子点制备的常规结构QLED实现了455 nm纯蓝光发射，启亮电压低至4.4 V，外量子效率达0.33%。总体而言，我们的无镉QLED实现了纯蓝光发射，揭示了基于ZnSe的纯蓝光QLED在未来显示领域的应用潜力。

    关键词： 纯蓝光发射、无镉、QLED、量子点、ZnSe

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • ??啾激光脉冲驱动的量子点-腔系统中光子数分布的瞬态形状变化

    摘要： 我们模拟了啁啾激光脉冲驱动的半导体量子点-微腔系统中光子数分布的时间演化，并与无啁啾情况进行了对比。当忽略量子点与声子的相互作用（即对应原子腔系统极限）时，啁啾脉冲产生的光子数分布会随时间剧烈改变形态。声子对光子统计特性具有显著且本质的影响：声子吸收与发射的不对称性破坏了正负啁啾所得光子分布的对称性。负啁啾时观测到类似热分布的瞬态光子数分布，而正啁啾时光子数分布虽仍保持无啁啾时的基本特征但整体轮廓更为平滑。与之形成鲜明对比的是，在相同脉冲面积和持续时间的无啁啾脉冲作用下，发现波包沿Jaynes-Cummings能级阶梯上下移动，其钟形分布随时间变化甚微。对于更短脉冲和更低驱动强度，低光子数态间会出现类拉比振荡。所有激发条件下均发现亚泊松与超泊松统计特性会在特定时刻相互转换。低强度共振驱动时，Mandel参数呈振荡态且多数为负值，表明腔场处于非经典状态。最后我们证明：即使Mandel参数动态趋近于零，光子分布仍可能呈现双峰结构从而远非泊松分布。

    关键词： 曼德尔参数、光子数分布、啁啾激光脉冲、量子点-腔系统、声子相互作用

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 一种基于MnO2纳米花辅助量子点负载与释放的食源性致病菌同步检测高灵敏免疫分析法

    摘要： 本研究开发了一种基于免疫磁纳米珠（MNBs）、二氧化锰纳米花（MnO? NFs）和量子点（QDs）的高灵敏度免疫分析法，可同步检测大肠杆菌O157:H7和鼠伤寒沙门氏菌。通过合成、功能化MnO? NFs并与QDs孵育获得QDs@MnO?纳米复合材料，再修饰抗体（pAbs）制得pAb-QDs@MnO?纳米复合物（QM NCs）。目标细菌先与MNBs和QM NCs结合形成MNB-细菌-QM复合物，随后利用谷胱甘肽还原MnO?为Mn2?快速释放QDs，最终通过光学检测器测定特征波长荧光强度实现目标菌定量。该免疫分析法可在2小时内同步定量检测1.5×101至1.5×10? CFU/mL的大肠杆菌（检测限15 CFU/mL）及4.0×101至4.0×10? CFU/mL的沙门氏菌（检测限40 CFU/mL），加标鸡肉样品中两种细菌的平均回收率均约96%。

    关键词： 致病菌、量子点、同步检测、二氧化锰纳米花、荧光免疫分析

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于固定化量子点传感材料的便携式环境毒素监测仪器

    摘要： 设计了一种便携式仪器系统，用于基于半导体纳米粒子（量子点）光致发光发射变化的大气环境中有毒挥发性有机化合物（VOCs）常规监测，该量子点被封装在溶胶-凝胶基质中作为固体传感材料。该溶胶-凝胶传感材料显示出长寿命的磷光发射，在气态环境中存在痕量挥发性有机化合物（丙酮）时会被猝灭。所开发的仪器能够测量并处理传感材料暴露于气态丙酮后光致发光的变化?？⒌脑蜕璞赣缮钭贤夥⒐舛埽║V LED，用于激发化学传感材料）、光学滤光片（用于去除散射光和其他非目标波长）、光电倍增管（PMT，用于将传感器相的磷光发射转换为电信号）以及微控制器（用于将信号与分析物浓度相关联）组成。对开发出的原型进行了评估，结果表明其在高灵敏度（检测限：9 ppm）下测量受污染大气中低浓度气态丙酮的能力。所得结果表明此类仪器用于环境分析控制的可行性。

    关键词： 量子点（QDs）、光电倍增管、紫外发光二极管（UV LED）、仪器设备、纳米粒子、室温磷光（RTP）

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 光电子化学蚀刻InGaN量子点模板上InGaN量子点的可控生长

    摘要： 采用光电化学（PEC）刻蚀的InGaN量子点（QDs）模板，实现了对InGaN量子点的可控生长。通过金属有机化学气相沉积的自组装（SA）方法，在由平面GaN和PEC刻蚀InGaN QDs构成的模板上生长InGaN QDs以进行对比。InGaN QD模板是通过对平面GaN上的InGaN层进行量子尺寸控制的PEC刻蚀形成的，其产生的量子点半径具有统计平均值（μ）为17.3 nm、标准偏差（σ）为6.2 nm，密度为1.2 × 101? cm?2。PEC刻蚀的QDs上覆盖AlGaN中间层和GaN势垒层，以恢复平面表面形貌，便于后续进行QDs的SA生长。PEC QD模板通过PEC QDs附近的局域应变起到种子作用，从而改善SA QD生长的可控性。与平面GaN模板上生长的SA QDs（半径μ = 37.8 nm，σ = 17.8 nm）相比，PEC QD模板上SA生长的QDs更小且具有可控半径（μ = 21.7 nm，σ = 11.7 nm）。此外，PEC QD模板上SA QDs的点密度约为平面GaN模板（8.1 × 10? cm?2）的3倍，且更接近模板的底层密度。在两种模板上还生长了由4周期SA QDs和AlGaN/GaN中间层/势垒层组成的多量子点（MQDs）。与平面GaN上生长的MQDs相比，PEC QD模板上生长的MQDs在势垒层生长后能更好地保持平面化光滑表面，并在室温下展现出约3倍更强的光致发光（PL）强度。

    关键词： 金属有机化学气相沉积、氮化物、量子点、发光二极管、原子力显微镜、光电化学蚀刻

    更新于2025-09-23 15:21:01