近紅外PbS膠體量子點(diǎn)的可控合成
發(fā)布時(shí)間:2021-02-11 11:26
量子點(diǎn)因具有可通過尺寸調(diào)節(jié)的光學(xué)特性以及可溶液加工性,可作為關(guān)鍵材料應(yīng)用于生物成像、光伏器件、激光等技術(shù)領(lǐng)域。其中,硫化鉛(PbS)量子點(diǎn)是少有的一種可在寬近紅外波長范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)可調(diào)光譜特性和良好穩(wěn)定性的量子點(diǎn),在醫(yī)學(xué)成像和光電探測應(yīng)用方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢,F(xiàn)階段,具有低成本優(yōu)勢的熱注射法是一種常用的合成PbS量子點(diǎn)的途徑,其具體工藝對所合成量子點(diǎn)的最終質(zhì)量起著決定性作用。為提高熱注射合成PbS量子點(diǎn)過程的控制性,本文主要從增加反應(yīng)添加劑和開發(fā)新的原材料進(jìn)行了創(chuàng)新,具體內(nèi)容如下:以氯化鉛為鉛源,與油胺(OLA)混合加熱形成鉛前驅(qū)物溶液,然后將混合了特定體積三丁基膦(TBP)的單質(zhì)硫(S)-OLA溶液快速注入鉛前驅(qū)物溶液合成PbS量子點(diǎn)膠體溶液。通過紫外-可見-近紅外吸收光譜以及透射電鏡顯微鏡的表征結(jié)果對TBP影響量子點(diǎn)生長反應(yīng)過程進(jìn)行了研究分析。結(jié)果顯示:ⅰ)量子點(diǎn)尺寸隨著硫注射時(shí)鉛前驅(qū)體溫度的升高而增大;ⅱ)鉛硫質(zhì)量比越大,量子點(diǎn)尺寸越小;ⅲ)TBP的量越少,量子點(diǎn)尺寸越大。值得一提的是,當(dāng)鉛前驅(qū)體溫度為70℃和90℃時(shí),微量的TBP可有效阻斷PbS量子點(diǎn)的生長過程,使其特征峰位(尺寸)...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1典型紅外量子點(diǎn)發(fā)射波長范圍??Figure?1.1?Emission?wavelength?range?of?typically?infrared?QDs^??
?第1章緒論???核是瞬間形成的,且形核與生長過程分開進(jìn)行,所以晶核生長趨于一致,合成??的PbSQDs的尺寸分布均勻。這種合成方法短暫隔斷生長過程和成核過程,滿??足了高質(zhì)量量子點(diǎn)的尺寸分布小的條件。在許多情況下,在成核和生長時(shí)間尺??度之間有一些重疊,因此在納米晶體尺寸中產(chǎn)生的彌散需要用聚焦來補(bǔ)償。因??此本文實(shí)驗(yàn)均采用了熱注射法來制備PbS?QDs。??\?r義??\?|??\?!?^??heater?〇?.、'??圖1.4熱注射法合成量子點(diǎn)的原理圖l29]??Figure?1.3?Schematic?diagram?for?a?hot-injection?synthesis?of?QDs:??1.3量子點(diǎn)的改性??摻雜是指將少量雜質(zhì)(過度金屬離子或稀土金屬離子)引入量子點(diǎn)的晶體??結(jié)構(gòu)中。雜質(zhì)摻入量子點(diǎn)晶格是控制其導(dǎo)電性的主要手段,也可以用來顯著改??變半量子點(diǎn)的光學(xué)、磁性或其他物理性質(zhì)。摻雜還可以擴(kuò)大量子點(diǎn)的吸收區(qū)域,??提高量子點(diǎn)的質(zhì)量。相較于未摻雜的量子點(diǎn),摻雜量子點(diǎn)的穩(wěn)定性更好,發(fā)光??波長會(huì)根據(jù)摻雜離子的不同而改變。摻雜量子點(diǎn)會(huì)減少發(fā)光材料的自吸收,這??是因?yàn)閾诫s量子點(diǎn)會(huì)增加斯托克斯位移量,這是摻雜量子點(diǎn)的重要特征[3G]。雜??質(zhì)離子摻雜過程為吸附和生長過程,雜質(zhì)離子現(xiàn)吸附目標(biāo)材料的表面上,然后??6??
D-Sendtiud?Solar?<?ell??多?V??I?,?U^y??^s,w?i?IS?.??IS??|?15?1?【.—k??一?x-hamm?^?f5"^?d?rv〇c?F???—L二?_?_J^、:U.?:?..?.?1?JP?,??F《’?K?IP?■二/?國??9|?Ev^**^?Ev??ITO?CQI>t-ibu?:?<.?IKJ^of/UtO?CQDFihn?<?h0:?C<^3?Hlectroiyte]?£??圖1.5四種CQD太陽能電池的結(jié)構(gòu)及其電子帶圖:(a)肖特基CQD太陽能電池。(b)耗盡異質(zhì)??結(jié)CQD太陽能電池。(c)耗盡的塊狀異質(zhì)結(jié)CQD太陽能電池。(d)CQD敏化太陽能電池。[46]??Figure?1.5?Architectures?and?St?electronic?band?of?four?CQD?solar?cells,?(a)?Schottky?CQD?solar?cell,??(b)?Depleted?heterojunction?CQD?solar?cell,?(c)?Depleted?bulk?heterojunction?CQD?solar?cell,?(d)??CQD-sensitized?solar?cell.?Also?shown?are?the?electron?band?diagrams?of?each?architecture?as??indicated.??目前硫化鉛量子點(diǎn)太陽能電池己經(jīng)有了很深入的研宄。2012年Etgar等人[47]??首次用PbS?QDs和Ti02納米片制備了?PbS?QDs異質(zhì)結(jié)太陽能電
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]過渡金屬離子(Mn、Cu、Fe)摻雜半導(dǎo)體納米晶的研究進(jìn)展[J]. 王曉慧,李晶,趙英凱,李建偉,米航,李靜波,段如月,李玲,劉爽. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]紅外PbX量子點(diǎn)光致發(fā)光特性研究[J]. 耿蕊,張玉江,陳青山. 紅外技術(shù). 2017(02)
[3]量子點(diǎn)敏化太陽能電池研究進(jìn)展[J]. 馬娟,宋鳳丹,陳昊,周運(yùn)祿,齊隨濤,楊伯倫. 化工進(jìn)展. 2015(10)
[4]量子點(diǎn)太陽能電池研發(fā)動(dòng)態(tài)[J]. 蔣威. 電子元件與材料. 2014(02)
博士論文
[1]硫化鉛量子點(diǎn)的合成及其新型異質(zhì)結(jié)光伏器件的研究[D]. 姚旭東.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于硫化鉛量子點(diǎn)的近紅外發(fā)光二極管研究[D]. 鄭凡凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]SPS制備Pb(Cd)S量子點(diǎn)玻璃及其性能研究[D]. 楊豐桕.東華大學(xué) 2014
[3]β-鋰霞石超細(xì)粉體的制備及性能研究[D]. 李巖.長春理工大學(xué) 2011
本文編號:3029035
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1典型紅外量子點(diǎn)發(fā)射波長范圍??Figure?1.1?Emission?wavelength?range?of?typically?infrared?QDs^??
?第1章緒論???核是瞬間形成的,且形核與生長過程分開進(jìn)行,所以晶核生長趨于一致,合成??的PbSQDs的尺寸分布均勻。這種合成方法短暫隔斷生長過程和成核過程,滿??足了高質(zhì)量量子點(diǎn)的尺寸分布小的條件。在許多情況下,在成核和生長時(shí)間尺??度之間有一些重疊,因此在納米晶體尺寸中產(chǎn)生的彌散需要用聚焦來補(bǔ)償。因??此本文實(shí)驗(yàn)均采用了熱注射法來制備PbS?QDs。??\?r義??\?|??\?!?^??heater?〇?.、'??圖1.4熱注射法合成量子點(diǎn)的原理圖l29]??Figure?1.3?Schematic?diagram?for?a?hot-injection?synthesis?of?QDs:??1.3量子點(diǎn)的改性??摻雜是指將少量雜質(zhì)(過度金屬離子或稀土金屬離子)引入量子點(diǎn)的晶體??結(jié)構(gòu)中。雜質(zhì)摻入量子點(diǎn)晶格是控制其導(dǎo)電性的主要手段,也可以用來顯著改??變半量子點(diǎn)的光學(xué)、磁性或其他物理性質(zhì)。摻雜還可以擴(kuò)大量子點(diǎn)的吸收區(qū)域,??提高量子點(diǎn)的質(zhì)量。相較于未摻雜的量子點(diǎn),摻雜量子點(diǎn)的穩(wěn)定性更好,發(fā)光??波長會(huì)根據(jù)摻雜離子的不同而改變。摻雜量子點(diǎn)會(huì)減少發(fā)光材料的自吸收,這??是因?yàn)閾诫s量子點(diǎn)會(huì)增加斯托克斯位移量,這是摻雜量子點(diǎn)的重要特征[3G]。雜??質(zhì)離子摻雜過程為吸附和生長過程,雜質(zhì)離子現(xiàn)吸附目標(biāo)材料的表面上,然后??6??
D-Sendtiud?Solar?<?ell??多?V??I?,?U^y??^s,w?i?IS?.??IS??|?15?1?【.—k??一?x-hamm?^?f5"^?d?rv〇c?F???—L二?_?_J^、:U.?:?..?.?1?JP?,??F《’?K?IP?■二/?國??9|?Ev^**^?Ev??ITO?CQI>t-ibu?:?<.?IKJ^of/UtO?CQDFihn?<?h0:?C<^3?Hlectroiyte]?£??圖1.5四種CQD太陽能電池的結(jié)構(gòu)及其電子帶圖:(a)肖特基CQD太陽能電池。(b)耗盡異質(zhì)??結(jié)CQD太陽能電池。(c)耗盡的塊狀異質(zhì)結(jié)CQD太陽能電池。(d)CQD敏化太陽能電池。[46]??Figure?1.5?Architectures?and?St?electronic?band?of?four?CQD?solar?cells,?(a)?Schottky?CQD?solar?cell,??(b)?Depleted?heterojunction?CQD?solar?cell,?(c)?Depleted?bulk?heterojunction?CQD?solar?cell,?(d)??CQD-sensitized?solar?cell.?Also?shown?are?the?electron?band?diagrams?of?each?architecture?as??indicated.??目前硫化鉛量子點(diǎn)太陽能電池己經(jīng)有了很深入的研宄。2012年Etgar等人[47]??首次用PbS?QDs和Ti02納米片制備了?PbS?QDs異質(zhì)結(jié)太陽能電
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]過渡金屬離子(Mn、Cu、Fe)摻雜半導(dǎo)體納米晶的研究進(jìn)展[J]. 王曉慧,李晶,趙英凱,李建偉,米航,李靜波,段如月,李玲,劉爽. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]紅外PbX量子點(diǎn)光致發(fā)光特性研究[J]. 耿蕊,張玉江,陳青山. 紅外技術(shù). 2017(02)
[3]量子點(diǎn)敏化太陽能電池研究進(jìn)展[J]. 馬娟,宋鳳丹,陳昊,周運(yùn)祿,齊隨濤,楊伯倫. 化工進(jìn)展. 2015(10)
[4]量子點(diǎn)太陽能電池研發(fā)動(dòng)態(tài)[J]. 蔣威. 電子元件與材料. 2014(02)
博士論文
[1]硫化鉛量子點(diǎn)的合成及其新型異質(zhì)結(jié)光伏器件的研究[D]. 姚旭東.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于硫化鉛量子點(diǎn)的近紅外發(fā)光二極管研究[D]. 鄭凡凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]SPS制備Pb(Cd)S量子點(diǎn)玻璃及其性能研究[D]. 楊豐桕.東華大學(xué) 2014
[3]β-鋰霞石超細(xì)粉體的制備及性能研究[D]. 李巖.長春理工大學(xué) 2011
本文編號:3029035
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3029035.html
最近更新
教材專著