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巯基功能化离子液体对CdSe量子点稳定性影响的研究

作　者: 乔海霞
导　师: 张虎成
学　校: 河南师范大学
专　业: 物理化学
关键词: 量子点 CdSe 巯基配体 功能化离子液体 光稳定性
分类号: O649
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


量子点,被认为是一种良好的半导体纳米晶,也是如今研究的一个热点领域,由于其独特的发光和尺寸依赖等性质,被广泛应用于生物医学、光电器件以及物质的分析检测方面,但是对于量子点的一些表面性质以及稳定性的研究目前还不是很清楚。所以弄清楚量子点这些性质对以后量子点的应用具有重要的意义。本论文受到国家自然科学基金(21073055)的支持,主要包括以下几个内容:1.采用高温注射法制备CdSe量子点,并对其方法做了一些改进,通过对合成的温度、时间、硒与镉的比例等一些条件的优化,探究出合成出高质量CdSe量子点的最佳条件。实验中以ODA为表面包覆剂,镉与硒的比例在1:5~1:10之间,注射温度为280℃,生长温度为240℃,反应时间为3~5min,并利用紫外、荧光等手段进行表征。结果表明所合成出来的CdSe量子点粒径分布均匀,分散性良好,量子产率高,在己烷,氯仿等非极性溶剂中稳定性良好。2.合成功能化的[C4mim-SH]Br和[C10mim-SH]Br离子液体,因为巯基(-SH)被认为是最容易与量子点结合的官能团,本文的一个亮点就是利用该离子液体成功的通过配体交换的方法对CdSe/ODA量子点进行相转移,将量子点从有机相转移到水相中。3.通过向离子液体包覆的CdSe量子点水溶液中加入离子液体,并利用动态光散射、Zeta电位以及紫外光照射等手段对CdSe量子点的光稳定性进行研究。研究结果表明,随着过量离子液体加入以及侧链链长的增长CdSe量子点的粒径分布、Zeta电位以及稳定性会在一定离子液体浓度范围内增强,在过量一定程度之后,稳定性反而会降低。研究表明通过查阅文献以及采用相关检测发现,稳定性的不同主要是由于在紫外光照射下发生了两个变化过程,分别是量子点的光氧化以及沉淀。所以,想要提高量子点的稳定性,要尽可能的防止光催化变化的发生,同时也可以通过添加离子液体和增加离子液体的链长三个方面入手。

全文目录


摘要  4-5ABSTRACT  5-7目录  7-10第一章 绪论  10-24  1.1 纳米材料简述  10-12  1.2 量子点(Quantum Dots)简介  12-18    1.2.1 量子点的光学稳定性  13-14    1.2.2 核壳(Shell-Core)型量子点及分类  14-16    1.2.3 量子点的制备方法  16-18    1.2.4 掺杂型量子点  18    1.2.5 量子点的应用  18  1.3 离子液体的简述  18-22    1.3.1 离子液体的性质  19    1.3.2 离子液体的分类  19-20    1.3.3 离子液体的合成方法  20    1.3.4 离子液体的应用  20-22  1.4 本论文的研究目的和意义  22-24    1.4.1 本论文研究的目的和意义  22    1.4.2 本论文的研究内容  22-24第二章 CdSe 量子点的合成  24-30  2.1 实验部分  24-27    2.1.1 实验仪器与设备  24-25    2.1.2 实验药品和试剂  25    2.1.3 CdSe 量子点的合成  25-26    2.1.4 CdSe 量子点的表征  26-27  2.2 结果与讨论  27-29    2.2.1 反应时间对粒径大小的影响  27-28    2.2.2 Se 与Cd 的比例对荧光强度的影响  28-29  2.3 本章小结  29-30第三章 巯基功能化离子液体的合成  30-38  3.1 实验部分  31-36    3.1.1 实验仪器  31    3.1.2 实验药品与试剂  31-32    3.1.3 溴化1-(4-巯基丁基)-3-甲基咪唑[C_4mim-SH]Br 功能化离子液体的合成..  32-34    3.1.4 溴化1-(10-巯基癸基)-3-甲基咪唑[C_(10)mim-SH]Br 功能化离子液体的合成  34-35    3.1.5 巯基离子液体包覆的CdSe 量子点  35-36  3.2 结果与讨论  36-38第四章 离子液体对CdSe 量子点稳定性影响的研究  38-54  4.1 实验部分  39    4.1.1 实验药品仪器与设备  39    4.1.2 实验试剂  39  4.2 动态光散射的基本原理及其应用  39-41    4.2.1 动态光散射的基本原理  40-41    4.2.2 粒径的测定  41  4.3 Zeta 电位测量原理  41-43    4.3.1 Zeta 电位与双电层  41-42    4.3.2 Zeta 电位与胶体的稳定性(DLVO 理论)  42-43    4.3.3 影响Zeta 电位的因素  43    4.3.4 Zeta 电位的测定  43  4.4 结果与讨论  43-53    4.4.1 [C_4mim-SH]Br 离子液体对量子点稳定性的影响  43-47    4.4.2 [C_(10)mim-SH]Br 型离子液体对量子点稳定性的影响  47-50    4.4.3 [C_4mim-SH]Br 与[C_(10)mim-SH]Br 纯离子液体对CdSe 量子点光稳定性的影响  50-51    4.4.4 添加过量[C_4mim-SH]Br 与[C_(10)mim-SH]Br 离子液体对量子点稳定性的影响  51-53  4.5 本章小结  53-54第五章 结论与展望  54-56参考文献  56-62附录  62-67致谢  67-68攻读硕士期间的科研成果  68-69

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 半导体化学
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