【摘 要】
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CdSe量子点由于具有独特的光学和电学性质,在生物标记、光电子产品、发光器件、传感器和激光器中得到广泛的应用。目前,通过改变反应试剂的浓度、反应时间、加热温度、流场分布
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CdSe量子点由于具有独特的光学和电学性质,在生物标记、光电子产品、发光器件、传感器和激光器中得到广泛的应用。目前,通过改变反应试剂的浓度、反应时间、加热温度、流场分布等影响颗粒生长的因素,基于微反应法已经实现CdSe量子点尺寸可控的合成。然而,实验手段以及测试工具的缺乏导致对上述影响因素的定量考察具有很大的不确定性。本论文旨在通过数值模拟的方法,探讨反应试剂的浓度、反应时间、加热温度、流场分布等因素与量子点生长过程的关系,并预测生成量子点的平均尺寸。本文的主要研究工作及结论如下:
(1)提出颗粒生长过程的假设条件,认为当CdSe纳米颗粒长大到一定程度以后,其继续生长是由两种机理共同作用决定的:颗粒自身吸收CdSe分子而长大(也包括颗粒经过奥氏熟化作用自身粒径减小)和颗粒间由于相互碰撞而结合在一起,从而使得颗粒长大。
(2)基于数量平衡方程推导出积分矩方程的形式,并确定方程中的未知量为颗粒的碰撞效率和生长速率。结合实验与模拟的结果,拟合出颗粒碰撞效率和生长速率的函数表达式。
(3)通过实验与模拟,验证了颗粒碰撞效率和生长速率的函数表达式是基本正确的,这也说明了可以通过论文中的方法模拟CdSe纳米颗粒的生长过程。论文中还找出颗粒碰撞效率和生长速率表达式的误差较小的组合,从而使得通过模拟预测颗粒生长过程具有较高的精度。
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