二硫化鉬量子點(diǎn)因其尺寸小于1Onm,具有小尺寸效應(yīng)和邊界效應(yīng),從而產(chǎn)生光致發(fā)光,可以應(yīng)用在生物成像、熒光檢測(cè)、光催化及光伏器件等領(lǐng)域。目前,二硫化鉬量子點(diǎn)熒光的機(jī)理及精確控制等研究較少且處于摸索階段。本論文從二硫化鉬量子點(diǎn)的制備出發(fā),通過(guò)改變合成條件,調(diào)控?zé)晒獾姆逦�、�?qiáng)度及熒光量子效率,并研究了二硫化鉬量子點(diǎn)在檢測(cè)銅離子方向的應(yīng)用。本文主要開(kāi)展了以下工作:(1)以鉬酸鈉為鉬源、L-半胱氨酸為硫源,采用自下而上的方法合成二硫化鉬量子點(diǎn),對(duì)形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,證實(shí)了我們合成的材料是MoS2QDs,并統(tǒng)計(jì)了量子點(diǎn)的尺寸,其尺寸分布在1-4.5nm之間,且平均尺寸大約為2.5nm,分布較為均勻。(2)探究了二硫化鉬量子點(diǎn)的光致發(fā)光。MoS2QDs的發(fā)射峰位會(huì)隨著激發(fā)波長(zhǎng)的增加發(fā)生紅移,具有激發(fā)波長(zhǎng)依賴性。而且在短時(shí)間的紫外光照下,熒光強(qiáng)度幾乎不會(huì)發(fā)生衰減,為之后的熒光傳感應(yīng)用提供了可靠性的依據(jù)。(3)探究不同實(shí)驗(yàn)條件對(duì)二硫化鉬量子點(diǎn)的熒光性質(zhì)及其熒光量子效率的影響。通過(guò)改變鉬硫源比例、水熱時(shí)間、水熱溫度和反應(yīng)系統(tǒng)的酸堿度來(lái)優(yōu)化合成條件,提高二硫化鉬的熒光量子效率。當(dāng)鉬硫源比例為1:2,水熱時(shí)間為26h,溫度為180℃時(shí),熒光量子效率最高,達(dá)到37%。(4)提出采用二硫化鉬量子點(diǎn)檢測(cè)銅離子的檢測(cè)方法。研究了引入的銅離子濃度與量子點(diǎn)熒光淬滅程度的關(guān)系,銅離子為0-1μm范圍內(nèi),銅離子的濃度與熒光淬滅程度成正比關(guān)系,并給出擬合曲線。通過(guò)計(jì)算得到檢測(cè)極限為0.098 μm,相比于之前報(bào)道中石墨烯檢測(cè)銅離子的檢測(cè)極限0.226μm,二硫化鉬量子點(diǎn)對(duì)于銅離子的敏感性更高。而且,檢測(cè)過(guò)程對(duì)PH沒(méi)有依賴性。實(shí)驗(yàn)中還研究了二硫化鉬量子點(diǎn)熒光強(qiáng)度的選擇性,其他離子的存在不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O657.3
【部分圖文】：

１．１二維材料的研究現(xiàn)狀??１．１．１石墨烯的概述??如圖１－１所示，石墨烯是一種二維（２Ｄ）晶體，是由碳原子的單層排列在具有??六元環(huán)的蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)中的。在過(guò)去的十年中，由于其獨(dú)特的物理，化學(xué)和機(jī)械性能，??［２，３］己成為迅速崛起的新型材料，這些優(yōu)異的性能也表明了它具有各個(gè)領(lǐng)域技術(shù)應(yīng)??用的巨大潛力。［４￣６］??從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，石墨烯是富勒烯（０維）、碳納米管（１維）、石墨（３維）的??基本組成單元，如圖１－２為二維石墨烯層演化為富勒烯、碳納米管和石墨的示意??圖，［７］碳原子構(gòu)成的零維富勒烯可以是空心球狀、橢圓球狀、管狀或者其他形狀，??這些形狀均可有單層石墨烯卷曲可得；碳納米管可以由單層的石墨烯通過(guò)卷曲成??準(zhǔn)一維管狀結(jié)構(gòu)得到，并且根據(jù)碳納米管狀壁層數(shù)可以分為單層納米管和多層納??米管；少層石墨可以由單層的石墨烯單元通過(guò)微弱的范德瓦爾斯力疊加形成。［８＿１￡）］??圖１－１石墨烯的基本結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ?１－１?Ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｅｍｅ??

１．１二維材料的研究現(xiàn)狀??１．１．１石墨烯的概述??如圖１－１所示，石墨烯是一種二維（２Ｄ）晶體，是由碳原子的單層排列在具有??六元環(huán)的蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)中的。在過(guò)去的十年中，由于其獨(dú)特的物理，化學(xué)和機(jī)械性能，??［２，３］己成為迅速崛起的新型材料，這些優(yōu)異的性能也表明了它具有各個(gè)領(lǐng)域技術(shù)應(yīng)??用的巨大潛力。［４￣６］??從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，石墨烯是富勒烯（０維）、碳納米管（１維）、石墨（３維）的??基本組成單元，如圖１－２為二維石墨烯層演化為富勒烯、碳納米管和石墨的示意??圖，［７］碳原子構(gòu)成的零維富勒烯可以是空心球狀、橢圓球狀、管狀或者其他形狀，??這些形狀均可有單層石墨烯卷曲可得；碳納米管可以由單層的石墨烯通過(guò)卷曲成??準(zhǔn)一維管狀結(jié)構(gòu)得到，并且根據(jù)碳納米管狀壁層數(shù)可以分為單層納米管和多層納??米管；少層石墨可以由單層的石墨烯單元通過(guò)微弱的范德瓦爾斯力疊加形成。［８＿１￡）］??圖１－１石墨烯的基本結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ?１－１?Ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｅｍｅ??

＇?▼??＾?＃保牐鰨牐歟浚＃墸蓿爡⑻?�？�?圖１－４?ＴＭＤｓ的原子排列示意圖??Ｆｉｇ?１－４?Ａｔｏｍｉｃ?ａｌｉｇｎｍｅｎｔ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＴＭＤｓ??而過(guò)渡金屬硫化物體材料可以像石墨烯一樣，被剝離成單層或者多層的納米??片。另外，二維過(guò)渡金屬硫化物（例如：ＲｅＳ２、ＲｅＳｅ２）在１Ｔ的條件下可以彎曲??［１３］，并且在平面內(nèi)有很明顯的各向異性（如圖１－５）。許多二維過(guò)渡金屬硫化物的??能帶間隙在ｌ－２ｅＶ范圍內(nèi)，隨著層數(shù)的減少，能帶間隙增加。一些二維過(guò)渡金屬硫??化物，例如鉬和鎢構(gòu)成的硫族化合物，當(dāng)材料為多層結(jié)構(gòu)時(shí)，能帶是間接帶隙，當(dāng)??材料剝離成單層時(shí)，能帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成了直接帶隙。［１４］??Ａｎｉｓｏｔｒｏｗ??＊?聲??Ｅ．ｇ．＃?（ＲｅＳ？?ＲｅＳｅ？）?ｆ??？％＊＊＊？？，；．？．ｔｒａｉｎｓ??？：?Ｗ＊ｊ／：＊：＊?＊＊＊＊＊＊＊??＃?＃?＃?＃＃＃？?霉泰春？螩參犛??圖１－５?ＩＴ條件下
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