發(fā)布時間：2017-03-18 05:03

  本文關鍵詞：半導體ZnSe量子點和碳量子點的制備及其應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：量子點由于其獨特的性質而被廣泛應用于各個領域,包括生物標記,太陽能電池,發(fā)光二極管,可見光催化劑,光電探測器等等。如何制備高性能,低成本的量子點一直是研究者探索的目標。相較于傳統方法,低溫水相法制備量子點具有低成本,低能耗的綠色合成過程,高度水溶性,高生物兼容性等無可替代的優(yōu)勢。然而水相法制備的量子點存在量子產額較低等問題,因此,如何提高低溫水相法制備的量子點的熒光強度是量子點研究的重要方向。另一方面,碳量子點的出現是量子點綠色無毒化研究歷程的里程碑,碳量子點的基礎研究是未來量子點的重要方向之一。此外,半導體量子點和碳量子點的應用具有非常重要的意義�；谝陨蠋c,本文主要做了以下工作：1.等離子體熒光共振ZnSe/Au納米復合體系的制備及其生物標記。通過低溫水相法和直接耦合法制備了平均尺寸為3.5 nm,具有非常強烈和穩(wěn)定熒光性的綠色量子點,其主要原因是來自于等離子熒光共振修飾。通過和未修飾的量子點比較,已修飾的量子點其熒光量子產率從9.78%增加到了18.36%。通過正常細胞和肝癌細胞的生物毒性評估,該量子點具有十分卓越的生物相容性并獲得了優(yōu)異的細胞成像圖。2.碳量子點的制備及其熒光性能的研究和生物標記。通過水熱法,以蔗糖為碳源制備了具有良好分散性,水溶性和熒光性的碳量子點,其尺寸在6-8 nm之間,量子產額高達10.5%。此外,實驗成功地將碳量子點引入植物體,得到了良好的植物成像圖。同時碳量子點還具有極其優(yōu)異的上轉換性能,使其可以進一步被應用于催化,光電領域。3.碳量子點/氧化鋅納米花復合體系及其光催化應用。通過靜電紡絲法和水熱法,定向可控地制備了C QDs/ZnO納米復合體系,實驗證明,該體系具有十分卓越的可見光催化效果,其效率從10%增加到98%,其原因主要歸結為碳量子點特有的上轉換效應和該納米體系特有的三維結構。4.碳量子點/二氧化鈦納米管復合體系的可見光催化研究。通過靜電紡絲法和水熱法制備了C QDs/多孔Ti02納米管復合體系。實驗證明,該納米管復合體系具有十分卓越的可見光催化效果,其效率從30%增加到98.5%,原因可歸結為碳量子點獨特的上轉換性能和多孔滲水結構可以極大地提高產物的比表面積。5.Ni摻雜CuAlO2薄膜的制備及其光敏性質研究。通過溶膠凝膠-聚合物輔助沉積法在單晶石英襯底上制備了具有高度結晶性的CuAlO2光敏薄膜,在100mW/cm2光照下,該薄膜光敏度高達215%,且具有非常優(yōu)異的響應弛豫時間,分別為75 ms(上升)和50 ms(下降)。6.碳量子點/CuAlO2光電薄膜的制備及其光敏性質研究。通過直接耦合法,將具有上轉換性質的碳量子點引入到CuAlO2光電薄膜中,使其具備優(yōu)異的光敏性質。在100 mW/cm2光照下,該復合薄膜光敏度高達270%,其響應弛豫時間分別為95 ms(下降)和85 ms(上升)。7.碳量子點/CuAlO2/Zn0多層薄膜的制備及其光電轉換增強研究。通過濺射法-溶膠凝膠法-水熱法和直接耦合法在石英襯底上制備了具有高可見光透過率和光電轉換效率的碳量子/p-CuAlO2/n-Zn0復合多層薄膜器件。相較于未復合器件,在100 mW/cm2光照下,該器件的光電轉換效率增加至260%,且具有良好的響應弛豫時間,分別為130 ms(上升)和115 ms(下降)。該類碳量子點復合多層薄膜器件為科學研究者在光電探測和光電轉換領域開啟了一個新的窗口。
【關鍵詞】：量子點 碳量子點 等離子體熒光共振 透明導電氧化物 上轉換 生物標記 可見光催化 光電性質
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O471.1
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-12
• 第一章 緒論12-42
• 1.1 引言12-14
• 1.2 量子點概念14-17
• 1.2.1 量子限域效應15-16
• 1.2.2 量子隧道效應16
• 1.2.3 表面效應16-17
• 1.2.4 小尺寸效應17
• 1.3 量子點的制備17-21
• 1.3.1 物理法制備量子點17-18
• 1.3.2 化學法制備量子點18-21
• 1.4 量子點的熒光21-22
• 1.4.1 量子點熒光機制21-22
• 1.4.2 量子點熒光特性22
• 1.5 量子點的應用22-25
• 1.5.1 能源應用23
• 1.5.2 光電探測23
• 1.5.3 生物應用23-24
• 1.5.4 激光器24-25
• 1.5.5 量子點的其他應用25
• 1.6 碳量子點25-32
• 1.6.1 碳量子點簡介25-26
• 1.6.2 碳量子點的性質26-28
• 1.6.3 碳量子點的制備28-30
• 1.6.4 碳量子點的應用30-32
• 1.7 論文結構與內容32-34
• 參考文獻34-42
• 第二章 等離子體熒光共振ZnSe/Au納米復合體系的制備及其生物標記42-59
• 2.1 引言42-45
• 2.2 實驗45-47
• 2.2.1 實驗裝置與實驗參數45
• 2.2.2 實驗所用試劑45
• 2.2.3 具體實驗45-47
• 2.3 結果與分析47-53
• 2.3.1 結構分析47-49
• 2.3.2 熒光性能49-52
• 2.3.3 生物標記52-53
• 2.4 小結53-55
• 參考文獻55-59
• 第三章 碳量子點的制備及其熒光性能的研究和生物標記59-68
• 3.1 引言59-60
• 3.2 實驗60-61
• 3.2.1 實驗原料60
• 3.2.2 實驗過程60-61
• 3.2.3 細胞成像61
• 3.3 結果與分析61-64
• 3.3.1 結構分析61
• 3.3.2 熒光性能61-62
• 3.3.3 生物標記62-63
• 3.3.4 上轉換性能63-64
• 3.4 小結64-65
• 參考文獻65-68
• 第四章 碳量子點/氧化鋅納米花復合體系及其光催化應用68-84
• 4.1 引言68-71
• 4.2 實驗71-73
• 4.2.1 碳量子點制備71
• 4.2.2 蒲公英狀氧化鋅制備71-72
• 4.2.3 C QDs/ZnO納米復合體系的組裝72-73
• 4.2.4 光催化過程73
• 4.2.5 樣品表征73
• 4.3 結果與分析73-79
• 4.4 小結79-80
• 參考文獻80-84
• 第五章 碳量子點/二氧化鈦納米管復合體系的可見光催化研究84-96
• 5.1 引言84-85
• 5.2 實驗85-86
• 5.2.1 碳量子點制備85
• 5.2.2 多孔二氧化鈦納米管制備85-86
• 5.2.3 C QDs/TiO_2納米管復合體系的組裝86
• 5.2.4 光催化過程86
• 5.2.5 樣品表征86
• 5.3 結果與分析86-92
• 5.4 小結92-93
• 參考文獻93-96
• 第六章 Ni摻雜CuAlO_2薄膜的制備及其光敏性質的研究96-108
• 6.1 引言96-99
• 6.2 實驗99-100
• 6.2.1 薄膜制備99
• 6.2.2 樣品表征99-100
• 6.3 實驗分析100-104
• 6.4 小結104-105
• 參考文獻105-108
• 第七章 碳量子點/CuAlO_2光電薄膜的制備及其光敏性質研究108-120
• 7.1 引言108-109
• 7.2 實驗109-110
• 7.2.1 碳量子點的制備109
• 7.2.2 CuAlO_2薄膜的制備109
• 7.2.3 碳量子點/CuAlO_2薄膜復合體系的制備109
• 7.2.4 樣品表征109-110
• 7.3 結果與分析110-116
• 7.4 小結116-117
• 參考文獻117-120
• 第八章 碳量子點/p-CuAlO_2/n-ZnO多層薄膜的制備及其光電轉換增強研究120-135
• 8.1 引言120-122
• 8.2 實驗122-123
• 8.2.1 ZnO薄膜制備122
• 8.2.2 CuAlO_2薄膜制備122
• 8.2.3 碳量子點的制備122
• 8.2.4 碳量子點/CuAlO_2/ZnO多層薄膜制備122
• 8.2.5 樣品表征122-123
• 8.3 結果與分析123-130
• 8.4 小結130-131
• 參考文獻131-135
• 第九章 結論與展望135-138
• 9.1 結論135-136
• 9.2 展望136-138
• 學術成果138-140
• 一 論文138-139
• 二 參與課題139-140
• 致謝140

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 黃艷娥,琚行松;納米二氧化鈦光催化降解水中有機污染物的研究進展[J];化工環(huán)保;2002年01期

  本文關鍵詞：半導體ZnSe量子點和碳量子點的制備及其應用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：253951