本文關(guān)鍵詞：氧化鋅量子點(diǎn)的制備與表征研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：ZnO作為寬帶隙半導(dǎo)體,具有3.3eV的直接帶隙能和60meV的激子束縛能,這使得其在光學(xué)、電學(xué)、催化等領(lǐng)域具有廣泛的實(shí)際應(yīng)用。制備尺寸均一、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的ZnO量子點(diǎn)對其在各領(lǐng)域的應(yīng)用至關(guān)重要。對ZnO量子點(diǎn)進(jìn)行表面修飾是使其保持結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的一個重要途徑。而且ZnO納米材料的一些性能的改變可以通過對其進(jìn)行合適的表面修飾來實(shí)現(xiàn)。ZnO量子點(diǎn)表面配體修飾機(jī)理的深入研究有利于人們合理地選擇配體,并加深對量子點(diǎn)表面化學(xué)知識的認(rèn)識。本論文針對以上問題展開研究并取得了一定的進(jìn)展。 在溫和的無水乙醇堿性溶液體系中合成了ZnO量子點(diǎn)。在ZnO量子點(diǎn)生長的初期,由于奧氏熟化作用出現(xiàn)了ZnO量子點(diǎn)的雙尺寸分布現(xiàn)象。這種雙尺寸分布現(xiàn)象在延長反應(yīng)時間或提高反應(yīng)溫度的條件下通過ZnO量子點(diǎn)的尺寸聚焦作用而消失。從反應(yīng)動力學(xué)的角度出發(fā),ZnO量子點(diǎn)顆粒的大小可以通過對反應(yīng)體系中ZnO量子點(diǎn)結(jié)晶的設(shè)計來進(jìn)行調(diào)控。ZnO量子點(diǎn)的可見發(fā)光可以從藍(lán)光到黃光進(jìn)行調(diào)變。本論文對反應(yīng)體系的一些重要參數(shù),如反應(yīng)時間、溫度、OH-的含量以及外來Mg2+進(jìn)行了大量的考察。發(fā)現(xiàn)ZnO量子點(diǎn)顆粒的大小可以由這些參數(shù)進(jìn)行精確的調(diào)控,而且可以用紫外可見吸收光譜對ZnO量子點(diǎn)的顆粒大小進(jìn)行模擬。 用甲醇/正己烷的兩相體系對ZnO量子點(diǎn)進(jìn)行表面修飾。在這種兩相體系中對ZnO量子點(diǎn)用油酸進(jìn)行表面修飾后,使其獲得了更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、光學(xué)性質(zhì)以及良好的分散性。這種兩相體系路徑成功地抑制了ZnO量子點(diǎn)向羥基乙酸鋅的轉(zhuǎn)變。用油酸進(jìn)行表面修飾后的ZnO量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度不隨時間發(fā)生改變,分散性也得到了很大的改善,而且可以長時間地穩(wěn)定于非極性的溶劑中。 用油胺和乙酸做配體實(shí)現(xiàn)了ZnO量子點(diǎn)在甲醇和正己烷溶劑中的可逆快速相轉(zhuǎn)移。相轉(zhuǎn)移過程中ZnO量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生改變。Pearson軟硬酸堿理論和相似相容原理解釋了ZnO量子點(diǎn)的這一可逆相轉(zhuǎn)移機(jī)理。ZnO量子點(diǎn)的這一相轉(zhuǎn)移過程的一個最大優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)反復(fù)操作。另外,對分散在極性溶劑中的ZnO量子點(diǎn)用PVP進(jìn)一步進(jìn)行修飾實(shí)現(xiàn)了其水溶性。而分散在非極性溶劑中的ZnO量子點(diǎn)通過蒸發(fā)溶劑可以得到疏水的透明半導(dǎo)體熒光薄膜。
【關(guān)鍵詞】：氧化鋅 量子點(diǎn) 表面修飾
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：O614.241
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-20
• 1.1 半導(dǎo)體量子點(diǎn)9-12
• 1.1.1 半導(dǎo)體量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和能帶調(diào)節(jié)9-11
• 1.1.2 ZnO納米顆粒的量子尺寸效應(yīng)11-12
• 1.2 氧化鋅納米材料12-19
• 1.2.1 ZnO的晶體結(jié)構(gòu)12-13
• 1.2.2 ZnO納米材料的制備方法13-14
• 1.2.3 ZnO納米材料的光學(xué)性質(zhì)14-15
• 1.2.4 ZnO納米材料的應(yīng)用15-16
• 1.2.5 ZnO納米材料的研究進(jìn)展及所面臨的挑戰(zhàn)16-19
• 1.3 本論文的研究內(nèi)容和意義19-20
• 2 乙醇體系中ZnO量子點(diǎn)的生長動力學(xué)研究20-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)所用儀器與試劑20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法與表征手段21-23
• 2.2.1 反應(yīng)前驅(qū)體溶液的制備21
• 2.2.2 制備不同濃度KOH的無水乙醇溶液21
• 2.2.3 在不同的反應(yīng)時間下制備ZnO量子點(diǎn)21-22
• 2.2.4 在不同的反應(yīng)溫度下制備ZnO量子點(diǎn)22
• 2.2.5 在不同摩爾比的OH-和Zn~(2+)的反應(yīng)條件下制備ZnO量子點(diǎn)22
• 2.2.6 在Mh~(2+)存在的體系中制備ZnO量子點(diǎn)22
• 2.2.7 制備發(fā)藍(lán)色、綠色、黃色熒光的ZnO量子點(diǎn)22-23
• 2.2.8 ZnO量子點(diǎn)的表征23
• 2.3 結(jié)果與討論23-32
• 2.3.1 ZnO量子點(diǎn)生長初期的雙尺寸分布現(xiàn)象23-26
• 2.3.2 ZnO量子點(diǎn)生長動力學(xué)控制下的尺寸調(diào)變26-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 3 油酸配體表面修飾對ZnO量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響33-41
• 3.1 實(shí)驗(yàn)所用儀器與試劑33-34
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法與表征手段34-35
• 3.2.1 ZnO量子點(diǎn)的制備34
• 3.2.2 用油酸對ZnO量子點(diǎn)進(jìn)行表面修飾34-35
• 3.2.3 ZnO量子點(diǎn)的表征35
• 3.3 結(jié)果與討論35-40
• 3.3.1 通過兩相溶劑路線對ZnO量子點(diǎn)進(jìn)行表面油酸修飾35-36
• 3.3.2 經(jīng)過油酸修飾后的ZnO量子點(diǎn)的穩(wěn)定性36-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 4 配體交換法實(shí)現(xiàn)ZnO量子點(diǎn)在極性與非極性介質(zhì)中的可逆相轉(zhuǎn)移41-48
• 4.1 實(shí)驗(yàn)所用儀器與試劑41-42
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法與表征手段42-43
• 4.2.1 ZnO熒光量子點(diǎn)的制備42
• 4.2.2 ZnO熒光量子點(diǎn)的配體交換反應(yīng)42-43
• 4.2.3 ZnO熒光量子點(diǎn)的表征43
• 4.3 結(jié)果與討論43-47
• 4.3.1 ZnO熒光量子點(diǎn)在甲醇和正己烷溶劑中的可逆相轉(zhuǎn)移過程43-45
• 4.3.2 ZnO熒光量子點(diǎn)相轉(zhuǎn)移前后的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)45-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 結(jié)論48-49
• 參考文獻(xiàn)49-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況56-57
• 致謝57-58

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭幸;曾大文;謝長生;王輝虎;;CuO表面修飾ZnO量子點(diǎn)及其光學(xué)性能[J];硅酸鹽學(xué)報;2006年06期

2 石彥龍;馮曉娟;楊武;王永生;;米粒狀納米ZnO的制備及表面超疏水性研究[J];化工新型材料;2011年04期

3 楊樺,童艷紅,趙東旭,劉益春,張吉英,呂有明,申德振,范希武;聚氧化乙烯表面修飾對ZnO光學(xué)性質(zhì)的影響[J];發(fā)光學(xué)報;2004年05期

4 郭璞;陳爽;;表面修飾氧化鋅納米顆粒的制備及其抗磨性能研究[J];潤滑與密封;2010年09期

5 莊稼;遲燕華;劉猛;;水溶性ZnO量子點(diǎn)制備及其光學(xué)性質(zhì)[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2007年12期

6 王杲禎;李洋沐;李金釵;;CeO_2/ZnO復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的水熱法研制[J];武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版);2010年04期

7 李云雁;革表面修飾對革面與聚氯乙烯結(jié)合牢度的影響[J];中國皮革;1997年01期

8 張宇,張俊祥,付德剛,王怡紅,劉舉正,陸祖宏;用硫脲分子表面修飾的CdS納米粒子的合成和表征[J];無機(jī)化學(xué)學(xué)報;1999年05期

9 陳爽,劉維民;親油性ZnS納米微粒的合成[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2000年03期

10 鄧忠生,魏建東,吳愛梅,暴玉萍,王玨,沈軍,周斌,陳玲燕;疏水型SiO_2氣凝膠[J];無機(jī)材料學(xué)報;2000年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王寶瑞;孫征;孫寶權(quán);徐仲英;;InGaAs/GaAs鏈狀量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性研究[A];第11屆全國發(fā)光學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

2 徐天寧;吳惠楨;斯劍霄;;Ⅳ-Ⅵ半導(dǎo)體量子點(diǎn)光學(xué)性質(zhì)及理論模擬[A];第十六屆全國半導(dǎo)體物理學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

3 徐濤;;等離子體對多壁碳納米管的表面修飾[A];中國工程物理研究院科技年報（2010年版）[C];2011年

4 賈鑫;張國祥;劉志勇;;單壁碳納米管表面修飾及其對蛋白吸附作用的研究[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集[C];2011年

5 楚海建;王建祥;;非均質(zhì)量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)彈性場分析的微擾理論[A];北京力學(xué)學(xué)會第12屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2006年

6 張斌;莊小東;陳_g;;利用RAFT聚合制備碳納米管/聚乙烯基咔唑復(fù)合材料[A];2009年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集（下冊）[C];2009年

7 閆妍;趙凌云;王曉文;張曉冬;高福平;唐勁天;;羧基磁流體的制備及牛血清白蛋白的表面修飾[A];中國儀器儀表學(xué)會醫(yī)療儀器分會2010兩岸四地生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

8 李志強(qiáng);張瀛溟;劉育;;碳納米管-葫蘆[6]脲水溶性超分子組裝體的構(gòu)筑[A];大環(huán)化學(xué)和超分子化學(xué)的新發(fā)展——當(dāng)前學(xué)科交叉的一個重要橋梁——中國化學(xué)會全國第十五屆大環(huán)化學(xué)暨第七屆超分子化學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2010年

9 鄭樹凱;王天民;王聰;郝維昌;潘鋒;;射頻磁控濺射制備TiO_2薄膜的研究[A];2002年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展（上）——2002年中國材料研討會論文集[C];2002年

10 馮瑋;孫聆東;嚴(yán)純?nèi)A;;稀土氟化物復(fù)鹽上轉(zhuǎn)換納米晶的表面修飾[A];中國化學(xué)會第二十五屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集（下冊）[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊曉嬋;日公司開發(fā)出氧化鋅系靶材[N];中國有色金屬報;2005年

2 曉蓀;藍(lán)寶石襯底氧化鋅二極管室溫電致發(fā)光技術(shù)通過驗(yàn)收[N];吉林日報;2006年

3 通訊員 姚旭東邋唐宏彬;成縣利用工業(yè)廢渣辦項(xiàng)目[N];隴南日報;2008年

4 記者 張建平　通訊員 宋玉寧 張現(xiàn)民 李更雷;高邑氧化鋅產(chǎn)業(yè)“聚變”升級[N];河北經(jīng)濟(jì)日報;2010年

5 陳均寧;廣西冶金研究院 氧化鋅收塵技術(shù)裝置試產(chǎn)成功[N];中國有色金屬報;2010年

6 記者　 毛黎;鈷綠將使電腦即開即用[N];科技日報;2006年

7 姜小毛;做氧化鋅行業(yè)的領(lǐng)跑者[N];中國化工報;2003年

8 莫勝;江永冶金產(chǎn)業(yè)“體內(nèi)循環(huán)”一舉兩得[N];永州日報;2008年

9 石英;應(yīng)對原材料大幅漲價 鉛鉻顏料采取提價對策[N];中國建材報;2006年

10 商伍;歐盟終止對中國氧化鋅進(jìn)行反規(guī)避調(diào)查[N];中國貿(mào)易報;2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曾若生;新型Ⅱ-Ⅵ族量子點(diǎn)的合成、應(yīng)用及機(jī)理研究[D];湖南大學(xué);2010年

2 楊冬芝;量子點(diǎn)的制備及其在生物分析中的應(yīng)用[D];東北大學(xué);2008年

3 湯會香;ZnO納米顆粒氣敏性能的研究[D];浙江大學(xué);2005年

4 景鵬濤;CdSe量子點(diǎn)發(fā)光性質(zhì)調(diào)控和高效膠體量子點(diǎn)發(fā)光二極管制備[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2011年

5 龔少華;半導(dǎo)體量子限制結(jié)構(gòu)的光學(xué)瞬態(tài)相干效應(yīng)研究[D];武漢大學(xué);2009年

6 黃愛華;鏈酶和素修飾CdSe/ZnS量子點(diǎn)在食源性致病細(xì)菌檢測中的應(yīng)用研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2012年

7 秦文靜;毫秒激光液相燒蝕法制備熒光納米材料及表面修飾的研究[D];天津大學(xué);2010年

8 王祿;InAs/（In）GaAs量子點(diǎn)島的光電性能與微結(jié)構(gòu)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

9 王祿;InAs/（In）GaAs量子點(diǎn)島的光電性能與微結(jié)構(gòu)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

10 樊世民;礦物粉體表面納米化修飾技術(shù)研究與應(yīng)用[D];清華大學(xué);2004年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張成波;氧化鋅量子點(diǎn)的制備與表征研究[D];大連理工大學(xué);2013年

2 張鵬飛;磷脂修飾量子點(diǎn)與細(xì)胞相互作用的研究[D];湖南大學(xué);2009年

3 郭艷;碳量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)對熒光發(fā)射行為的影響[D];中北大學(xué);2012年

4 王紅仙;量子點(diǎn)耦合結(jié)構(gòu)輸運(yùn)和光學(xué)性質(zhì)研究[D];山西大學(xué);2010年

5 宋方茗;硒化鎘量子點(diǎn)對人皮膚細(xì)胞的毒性效應(yīng)研究[D];第二軍醫(yī)大學(xué);2010年

6 王緒炎;量子點(diǎn)熒光共振能量轉(zhuǎn)移體系的構(gòu)建及其應(yīng)用研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

7 魯曉華;一維介觀量子點(diǎn)系統(tǒng)的電子輸運(yùn)的格林函數(shù)方法研究[D];電子科技大學(xué);2010年

8 藍(lán)健;雙電子量子點(diǎn)系統(tǒng)隧穿問題的微觀理論研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

9 黃連軍;邊耦合T型量子點(diǎn)系統(tǒng)的全計數(shù)統(tǒng)計研究[D];山西大學(xué);2011年

10 廖麗芳;合金量子點(diǎn)的制備及量子點(diǎn)的光催化應(yīng)用[D];華東理工大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：氧化鋅量子點(diǎn)的制備與表征研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：354132