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1. 研究目的与意义（文献综述）
量子点（quantum dots, qds）作为一种准零维的纳米材料，其在三个维度上的尺寸都小100 nm[1]。量子点通常由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族元素组成，具有独特的物理化学性质[2]。量子点材料有着独特的性能与效应，由于其颗粒尺寸可调，具有量子限域效应、量子尺寸效应、表面效应以及量子隧穿效应等，使其在照明领域光照领域、分析检测和生物成像生物标记、太阳能电池等方面应用广泛[3]。
传统的以硒化镉和硫化镉为代表的含镉量子点，因为其发光范围广、半峰全宽（fwhm）窄等特点，吸引了许多人的目光[4]。不过，由于其本身含有致癌的重金属cd，这类量子点不符合环保的要求，严重阻碍其商业化的进程。因此寻求绿色无毒、光电性能优异的量子点材料成为当今学术界和工业界开始关注的新焦点[5]。
近年来，无镉的Ⅰ-Ⅲ-Ⅴ族三元半导体量子点逐渐走进人们的视野[6]。其中，cuins2（cis）是当中最有代表性的一种。cuins2体材料的禁带宽度为1.5 ev，波尔激子半径为4.1 nm，具有在可见光谱范围内具有高的消光系数，出色的辐射强度和明显的缺陷耐受性等特点[7]。通过改变cis纳米颗粒的尺寸或组成，其禁带宽度及吸收和发射光波长可调，在光催化、太阳能转换、生物标签等领域有较大的应用前景[8]。然而，随着对量子点与尺寸相关的研究发现，颗粒尺寸的减小会导致表面颗粒数量的增加，即使引入有机配体也有大量粒子以缺陷态的形式存在，促进了量子点的激子复合，从而降低量子产率（qy）[9]。为了解决这一发展瓶颈，科研人员提出可以在量子点的表面生长一层无机钝化壳层，减少表面缺陷从而增加qy，增加稳定性，即形成核壳结构的量子点[10]。而对于cis量子点，由于其本身的光致发光效率（pl）就很低，且由于其来自于表面缺陷和量子化导带之间的复合途径是非辐射复合，该过程中电子的能量不会以光子的形式释放出来，为此很影响cis量子点的发光效率[11]。研究表明，引入zns壳层，cis量子点的发射波长可调，且光致发光量子产率（plqy）将得到显著提升[12,13]。
2. 研究的基本内容与方案
1.1基本内容
材料制备：采用一锅法制备cis量子点，热注入法制备cis/zns核壳结构量子点。首先将反应物与溶剂一起放入三颈烧瓶中，在ar环境下加热成核生长合成cuins2量子点。制备cis/zns核壳结构则是在所制备的cuins2量子点基础上向其快速注入不同cu/zn 摩尔比的zns溶液，在240℃条件下反应不同的时间制备cuins2/zns核壳结构量子点。
材料表征：对不同反应时间下的cis量子点及cis/zns核壳结构量子点的表面形貌、微观结构及光学性质进行研究，通过tem、xrd、uv-vis和pl光谱和吸收光谱等测试手段分析，研究不同反应时间下量子点尺寸的变化及对性能的影响，并将cis量子点及cis/zns核壳结构量子点结构性能进行对比，分析核壳结构的优势所在。
3. 研究计划与安排
第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。
第4-8周：按照设计方案，通过改变反应时间一锅煮法制备cuins2量子点，采用tem、xrd、uv-vis和pl光谱和吸收光谱等测试手段分析反应时间和温度对所合成量子点的微观形貌和光学性能的影响；
第9-12周：按照设计方案，通过热注入法制备cuins2/zns核壳结构量子点，采用tem、xrd、uv-vis和pl光谱和吸收光谱等测试手段分析反应时间及不同cu/zn 摩尔比对所合成量子点的微观形貌和光学性能的影响；
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 李慧敏.cuins2/zns量子点的合成及在白光led中的研究[d]. 河南大学,2018.
[2] 谭晶. cuins2量子点的制备与性能表征[d]. 天津理工大学,2016.
[3] 韩博宁. cuinxga(1-x)s2量子点的制备及其性能研究[d]. 河北大学,2016.
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