谷胱甘肽配位的碲化镉量子点的合成与应用开题报告

 2021-08-14 17:59:40

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

1.1 引言

信息、能源和材料是人类文明发展的三大发现,其中材料是核心部分。而纳 米材料是其中最富有活力和研究内涵的一个学科分支,近几十年来一直是各国科 学家研究的热点。纳米材料指的是在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围 (一般为 1~100 nm)或者由他们作为基本单元构成的材料。由于在此尺度范围内,大部分物资都以单晶的形式存在,所以这些材料也称为纳米晶体。通过维数划分,纳米材料的基本单元可以分为四类:零维,指纳米微粒、原子团簇等,又可称为量子点 (quantum dot, qd); 一维,,, , 如纳米丝、纳米棒、纳米管等, 又可称为量子线 (quantum wire, qwr);二维,如超薄膜、多层膜和超晶格等,又可称之为量子阱 (quantum well, qw);三维,如体相纳米材料。在所有的纳米材料中,量子点纳米晶由于具有真正尺寸依赖的光学性能[1,2],已广泛应用于太阳能电池[3,4]、光电设备[5,6]、 传感器[7,8]以及生物标记[9,10]等领域。量子点纳米晶是三维尺寸均被限制在纳米尺度范围之内,由相对小数目的原子和分子组成的原子簇。由于量子点纳米晶的尺寸与光波波长、德布罗意波波长以及超导态的相干长度等物理特征尺寸相当或更小,使得纳米晶晶体周期性的边界条件被破坏,其表面层附近的原子密度减小,电子的平均自由程变短,导致纳米晶内部电子的局域性和相干性增强。此外,量 子点纳米晶尺寸的下降还会使体系内包含的原子数大大下降,从而导致原来宏观 固定的准连续态能带转变为离散的能级。这些独特的物理特性导致量子点纳米晶 显示出与常规材料不同的声、光、电、磁、热以及力学等性能。因此,研制各种新型的量子点纳米晶材料已成为新材料开发的一条重要途径。

1.2量子点纳米晶的概念

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.合成谷胱甘肽配位的CdTe量子点的工艺探索。本课题拟采用水相加热方法,在接近沸腾的条件下快速合成荧光CdTe量子点,通过透射电子显微镜(TEM)、荧光分光光度计、紫外-可见分光光度计、X射线衍射(XRD)等仪器探寻原料配比反应时间对量子产率的影响。

2.制备CdTe量子点的方法研究。以谷胱甘肽为配体,氯化镉为镉源,碲氢化钠为碲源,在水相中加热生成CdTe量子点。实验将重点研究:不同pH对实验速率的影响,不同配比对量子产率的影响。

3.CdTe量子点在LED等光电器件中的应用。选用合适的CdTe量子点作为荧光粉,使用蓝光芯片LED底座,制备出具有高显色指数的白光LED。对制得的LED进行光学测试,探究荧光粉用量对LED光学性能的影响,并通过LED光谱的观测结果对其发光机理进行研究。
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