本文關(guān)鍵詞：硅量子點的制備、表面修飾與性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：硅量子點由于其無毒、原材料豐富、發(fā)射波長可調(diào)及良好的生物相容性而成為熒光納米晶中的佼佼者。在生物醫(yī)藥領(lǐng)域以及能源環(huán)境領(lǐng)域，納米結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料由于其特殊的性能引起了科研人員的關(guān)注[1]。硅納米材料作為一種新型的半導(dǎo)體納米材料，由于其特殊的基于其粒徑的光學(xué)性質(zhì)、不同表面修飾下的不同親疏水性和生物相容性等等特性，引起了科研人員對于其合成方法、表面修飾以及生物應(yīng)用和光催化性能的興趣[2-5]。 本文討論了我們對于硅量子點的制備，表面修飾以及性能所做的研究。分別從制備，表面修飾和性能應(yīng)用這三個方面予以探討。 在硅量子點的制備方面，我們采用了還原硅烷法、高能球磨法以及電化學(xué)刻蝕法等三種不同的方法。通過對這三種制備方法的比較，探討了這三種制備方法的優(yōu)缺點。還原硅烷法具有制備出硅量子點粒徑均勻，分散性好以及不易被氧化的優(yōu)點；同時具有所采用的還原劑較為危險不宜大量制備，較難制備出全譜發(fā)光各個尺寸的硅納米晶等缺點。高能球磨法具有能夠大量制備和制備過程安全的優(yōu)點；同時具有耗能較高，制備時間較長以及粒徑控制較難的缺點。電化學(xué)刻蝕法具有可控粒徑，，方便迅速制備和制備出的硅量子點由于表面硅氫鍵的存在較易修飾功能分子的優(yōu)點；同時具有制備過程需要使用劇毒物質(zhì)氫氟酸以及粒徑的均一性不如還原硅烷法等缺點。 在對硅量子點進(jìn)行表面修飾時，根據(jù)制備硅量子點的方法的不同，分為直接修飾和再修飾兩種方法。在使用還原硅烷法制備硅量子點時，利用三氯硅烷引入需要修飾的官能團(tuán)直接進(jìn)行修飾；在使用球磨法制備硅量子點時，利用球磨過程中在硅片斷面產(chǎn)生的硅自由基直接對形成的硅量子點表面進(jìn)行加成修飾；在使用電化學(xué)刻蝕法制備硅量子點時，第一步先制備出表面帶有硅氫鍵的硅量子點，然后再利用其硅氫表面進(jìn)行加成修飾。 對于硅量子點的性能應(yīng)用，主要涉及到三個方面：利用硅量子點的熒光性能進(jìn)行生物標(biāo)記，利用硅量子點的光催化性能還原二氧化碳，以及利用硅量子點的還原性能制備新型復(fù)合納米材料。在利用硅量子點進(jìn)行生物標(biāo)記成像的應(yīng)用中，文章中利用電化學(xué)刻蝕法制備的表面修飾了十一烯醇的硅量子點對Hela細(xì)胞進(jìn)行共聚焦成像，結(jié)果顯示成像效果較好并且?guī)缀鯖]有毒性。在光催化方面的應(yīng)用，則主要是利用球磨法制備的硅量子點進(jìn)行了光催化還原二氧化碳的初步探索，結(jié)果顯示球磨法制備的硅量子點能夠?qū)⒍趸脊獯呋�原得到甲醛。這是第一次使用球磨法制備的硅量子點進(jìn)行光催化還原二氧化碳，具有一定的前沿性和新穎性。在合成新型復(fù)合納米材料方面，則主要是利用電化學(xué)刻蝕法制備得到的具有硅氫表面的硅量子點做為還原劑，還原氯金酸制備得到硅金納米復(fù)合材料。
【關(guān)鍵詞】：硅量子點 球磨 還原硅烷 電化學(xué)刻蝕 表面修飾及性能
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TB383.1;TQ127.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 引言11-20
• 1.1 納米材料簡介11-13
• 1.1.1 納米材料的基本概念11
• 1.1.2 納米材料的性質(zhì)11-12
• 1.1.3 納米材料的應(yīng)用12-13
• 1.2 納米發(fā)光材料簡介13-15
• 1.2.1 納米發(fā)光材料的定義13-14
• 1.2.2 納米發(fā)光材料的一般應(yīng)用14
• 1.2.3 量子點簡介14-15
• 1.3 硅量子點簡介15-17
• 1.4 硅量子點的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.5 選題意義和研究內(nèi)容19-20
• 2 硅量子點的制備20-34
• 2.1 實驗藥品21
• 2.2 實驗設(shè)備21-22
• 2.3 測試儀器22
• 2.4 結(jié)果與討論22-33
• 2.4.1 還原硅烷法制備硅量子點22-27
• 2.4.2 高能球磨法制備硅量子點27-30
• 2.4.3 電化學(xué)刻蝕法制備硅量子點30-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 3 硅量子點的表面修飾34-46
• 3.1 實驗試劑35
• 3.2 實驗設(shè)備35-36
• 3.3 測試儀器36
• 3.4 結(jié)果與討論36-46
• 3.4.1 基于還原硅烷法的直接修飾法修飾硅量子點36-38
• 3.4.2 基于高能球磨法的直接修飾法修飾硅量子點38-42
• 3.4.3 基于電化學(xué)刻蝕法的間接修飾法修飾硅量子點42-46
• 3.5 本章小結(jié)46
• 4 硅量子點的性能及應(yīng)用46-64
• 4.1 實驗藥品46-47
• 4.2 實驗設(shè)備47
• 4.3 測試儀器47-48
• 4.4 結(jié)果與討論48-63
• 4.4.1 硅量子點在生物標(biāo)記成像方面的應(yīng)用48-50
• 4.4.2 硅量子點在光催化還原二氧化碳方面的應(yīng)用50-55
• 4.4.3 硅量子點作為一種強(qiáng)還原劑在合成復(fù)合納米材料方面的應(yīng)用55-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 5 實驗總結(jié)64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 附錄70-71
• 致謝71-72
• 個人簡歷72
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-73

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：378850