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S、N共掺杂石墨烯量子点诱导的抗坏血酸荧光传感器：设计、表征与性能
摘要： 本工作设计了一种新的抗坏血酸检测路线。首先，以柠檬酸和硫脲分别作为碳、氮和硫源，通过简单的水热法制备了高发光的硫氮共掺杂石墨烯量子点（S,N-GQDs）。采用XRD、HRTEM、FTIR、EDS和PL对制备的S,N-GQDs进行表征。研究表明，所制得的S,N-GQDs具有良好的光稳定性和激发依赖性发射荧光，其最大激发波长和发射波长分别为400 nm和462 nm。随后，将制备的S,N-GQDs作为光致发光探针用于抗坏血酸（AA）的检测。该传感器基于"关-开"检测模式，对浓度范围为10-500 μM的抗坏血酸呈现线性响应，检测限为1.2 μM，回归方程为Y = 0.0014 X + 1.2036，其中Y和X分别表示荧光峰强度和抗坏血酸浓度。
关键词： 石墨烯量子点、量子限域效应、荧光传感器、纳米结构、水溶性维生素、猝灭
更新于2025-11-14 15:32:45
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具有宽带黄色发射的波纹状一维金属卤化物的批量组装
摘要： 过去几年中，分子级低维有机金属卤化物杂化材料家族显著扩展。本文报道了一种新型一维金属卤化物结构，其中金属卤化物八面体通过非平面边共享形成波纹状双链结构。该化学式为C5H16N2Pb2Br6的材料在紫外光激发下呈现宽带黄色发光，光致发光量子效率约10%。这种淡黄色发光被认为源于自陷激子。理论计算表明，独特的八面体排列导致能带色散小且激子结合能大。结合先前报道的一维金属卤化物线材和管状结构，这种新的一维金属卤化物块体组装体显示出开发具有可控结构和组成的金属卤化物块体组装体库的潜力。
关键词： 光致发光、量子限域效应、激子自陷、有机金属卤化物杂化材料、一维结构
更新于2025-09-23 15:22:29
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尺寸可控的CsPbBr3量子点中的量子尺寸效应与表面缺陷钝化
摘要： 本文通过控制合成温度制备出尺寸与带隙可调的发光CsPbBr3量子点(QDs)。随着合成温度升高，量子点尺寸先增大后减小，对应的吸收光谱和稳态光致发光光谱表明其带隙呈现先减小后增大的变化趋势，这是典型的量子限域效应。时间分辨光致发光光谱和飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)显示小尺寸量子点中光生载流子的非辐射复合概率较低且缺陷较少，说明吸附在量子点表面的配体分子有效钝化了CsPbBr3的表面缺陷。最后通过fs-TAS动力学曲线拟合揭示了CsPbBr3量子点的热声子瓶颈效应，并详细讨论了热载流子的冷却动力学过程。本研究为理解CsPbBr3量子点的尺寸依赖性光物理性质提供了新见解。
关键词： 量子限域效应、金属卤化物钙钛矿量子点、缺陷钝化、热载流子
更新于2025-09-23 15:19:57
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纳米壳量子点：超越激子玻尔半径的量子限域
摘要： 纳米壳量子点（QDs）是一类新型的胶体半导体纳米晶体（NCs），其光电特性可在更广的粒径范围内实现调控。传统上，控制胶体半导体NCs带隙的能力仅限于小尺寸纳米结构——这类结构中光生电荷受库仑相互作用限制。这种受限尺寸范围存在一个显著缺陷：较小纳米颗粒的聚集体往往表现出更高的界面与表面缺陷密度。这对半导体NCs的器件应用构成潜在问题，尤其在太阳能电池、场效应晶体管和光电化学器件等需要纳米颗粒薄膜电荷传输的场景中。纳米壳量子点的形貌通过使量子限域发生在壳层（该区域可存在二维激子，且与总粒径无关）来解决这一问题。该几何结构在现有QD架构中展现出最低的表面体积比之一，因而有望改善电荷传输与多激子特性。近期关于CdS体相/CdSe纳米壳模型系统的多项研究已证实这种纳米壳架构的预期优势，显示出固体光电导率的提升及多激子寿命的延长?；诖耍咀凼鼋芙酑dS体相/CdSe纳米壳胶体的最新研究，并探讨其他纳米壳半导体组合在光捕获与激光应用中的可能性。
关键词： 光电特性、纳米壳量子点、CdS体相/CdSe纳米壳、胶体半导体纳米晶、量子限域效应
更新于2025-09-23 15:19:57
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PbTe纳米结构的机械化学合成：研磨过程中的奥斯特瓦尔德熟化效应研究
摘要： 本文系统阐述了PbTe纳米结构机械化学合成过程中奥斯特瓦尔德熟化效应（ORE）的基本原理。该熟化过程表现为小尺寸颗粒逐渐粗化为大颗粒，通过原子力显微镜（AFM）、透射电镜（TEM）、扫描透射电镜（STEM）和高分辨透射电镜（HRTEM）的显微分析，我们对该现象在不同球磨阶段进行了系统评估。球磨初期，小颗粒和量子点最终溶解以降低其表面能；球磨过程中的熟化作用涉及颗粒间的短程质量转移。HRTEM分析表明，粗化过程通过热机械激活的协同机制实现，小颗粒原子脱离形成大颗粒是颗粒粗化的主要途径。研究发现，该粗化过程不仅限于晶体纳米结构，晶界、刃型位错以及晶体与非晶相界面同样显著影响物质迁移生成粗颗粒的过程——这些界面与表面具有同等的粗化诱导作用。二次离子质谱和元素化学分布图（EDX-STEM）显示，PbTe纳米结构具有优异的纯度和化学均匀性。此外，相较于块体PbTe（3859 nm），检测到其直接带隙增强至780 nm，这源于量子限域效应、晶格缺陷及纳米结构的表面特性。值得注意的是，PbTe纳米结构的整体光学行为取决于15-35 nm团聚体及粗颗粒中嵌入的纳米颗粒和量子点。
关键词： PbTe纳米结构、显微镜分析、量子限域效应、机械化学合成、奥斯特瓦尔德熟化效应、高能球磨
更新于2025-09-24 05:07:58
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Ag2ZnSnS4纳米晶体扩大了符合RoHS标准的胶体量子点的可用性
摘要： 胶体量子点（QDs）中量子限制效应的论证已在铅和镉硫属化合物体系中得到广泛研究和应用。近期迫切需要开发无毒（或低毒）胶体QDs以确保符合现行安全法规（《限制有害物质指令》2002/95/EC）。本文报道了无铅/镉、溶液法制备的发光Ag?ZnSnS?（AZTS）胶体QDs。我们通过热注入技术实现了无需胺类和硫醇的选择性可控合成，获得了空气稳定的发光Ag?ZnSnS? QDs。通过调控反应条件获得尺寸可控变化，并验证了与理论计算值高度吻合的量子限制效应。该AZTS QDs的带隙在近红外区（740-850 nm）具有尺寸可调特性。最终采用油酸锌进行表面钝化处理，显著提升了量子产率（QY）、延长了荧光寿命并增强了胶体稳定性。
关键词： 近红外、符合RoHS标准、Ag?ZnSnS?、胶体量子点、量子限域效应、油酸锌钝化
更新于2025-09-19 17:13:59
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氮掺杂碳量子点对CuO纳米叶作为太阳能诱导光催化剂的作用
摘要： 一种p型过渡金属氧化物——氧化铜（CuO）通过掺氮碳量子点（NCQDs）改性，制成了高效的太阳光驱动光催化剂CuO/NCQDs。XRD证实了单斜晶系单相CuO的成功制备。SEM图像显示CuO呈叶状形貌，而在CuO/NCQDs复合材料中呈现粗糙且致密堆积的状态。CuO/NCQDs的TEM图像显示纳米叶片略有畸变，其表面分散着NCQDs。HRTEM图像中特征晶面的条纹表明NCQDs的添加未破坏CuO的晶体结构。SAED通过明亮的衍射环进一步证实了该复合光催化剂的结晶特性，这些结果与XRD数据相互印证。NCQDs和CuO/NCQDs的EDS光谱证实了纯氮掺杂碳量子点的形成，并检测到Cu、N、C和O原子，表明NCQDs已良好结合于CuO纳米叶片上。UV-Vis光谱显示由于量子限域效应导致带隙能量轻微增加。PL光谱呈现降低的光致发光强度，表明载流子复合速率受到抑制。该光催化剂用于降解有害染料甲基橙，相较于纯CuO纳米叶片，由于NCQDs的引入增强了可见光吸收能力和电荷分离效率，复合催化剂展现出更优异的降解性能。
关键词： 太阳能光催化剂、氮掺杂量子点、电荷分离效率、量子限域效应、氧化铜纳米叶
更新于2025-09-19 17:13:59
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尺寸可控的激子效应对Sb?S?纳米线电子和光学性质的影响
摘要： 本研究采用第一性原理计算方法，探究了一维(1D) Sb2S3纳米线(NWs)在不同尺寸下的电子与光学特性。通过调控纳米线尺寸及施加不同单轴应变，可有效改变Sb2S3纳米线的间接-直接带隙转变特性。量子限域效应使Sb2S3纳米线呈现更宽带隙，而显著增强的电子-空穴相互作用（预期将产生激子束缚态）则导致带隙收窄。基于电子与空穴有效质量计算预测，Sb2S3纳米线的激子结合能介于0-1 eV范围内，高于块体Sb2S3材料，表明其激子可能结合潜在缺陷以增强发光性能。Sb2S3纳米线具有尺寸可控的吸收边蓝移/红移特性，显示其在纳米级发光器件应用中的良好前景。
关键词： 光学性质、第一性原理计算、量子限域效应、发光器件、电子性质、激子结合能、Sb2S3纳米线
更新于2025-09-16 10:30:52