ZnSe半导体纳米晶的合成

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半导体量子点也称作半导体纳米晶,由于半导体量子点的直径小于其玻尔半径,所以表现出很特殊的物理和化学性质如量子尺寸效应和介电限域效应等,并由此派生出半导体纳米晶优越的发光特性。目前常用荧光量子点多为CdSe、CdS、cdTe等含Cd的量子点,其生物毒性一直是人们所担心的问题,因此低毒的含Zn量子点ZnSe、ZnS等越来越受到人们的关注。这类锌的量子点的发光特性类似于镉化合物量子点,而生物毒性却大为降低,且光稳定性大大优于镉化合物,因此成为目前低毒量子点的研究重点。   本文以ZnSe低毒量子点为研究重点,结合现有的实验条件,对国际上已有的ZnSe量子点的合成方法进行了适当简化,即在不使用手套箱、二十四烷和仅用一种有机膦表面活性剂的情况下,合成出具有较好荧光的ZnSe量子点;进一步,对现有的ZnSe纳米晶的合成方法进行了创新性的改进,利用原有反应体系中的活化剂长链烷基胺的高沸点,提出一种在有机相中合成ZnSe量子点的新方法,即通过引入高浓度的长链烷基胺,将长链烷基胺用作Zn前体的活化剂的同时,将其用作高温溶剂,大大简化了反应体系,降低了合成成本,既能保证体系的反应温度在300℃以上,因而可得到结晶度和发光性能理想的量子点,同时又避免了引入长链烷烃所引起的产品洗涤困难。   另外,基于胶体化学微乳反应环境的理论,巧妙利用所设计的ZnSe纳米晶的合成反应体系中的高浓度表面活性剂(长链烷基胺)形成不同形貌的胶束为反应模板,仅仅通过调节Zn前体的搅拌时间,就可在同一反应体系下,实现不同形貌的ZnSe纳米晶的制备。获得了棉花团状、管状、花形、量子点等不同形貌的ZnSe纳米晶。最后,结合所采用的合成方法,提出了一套可行的纳米晶的洗涤方法。   本文目标产物的结构和性质经紫外吸收光谱,荧光光谱,XRD粉末衍射,和透射电子显微镜的确证。
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