卟啉铜/CdSe纳米粒子复合膜的组装及其光学性能

采用静电自组装的方法,将带有相反电荷的水溶性卟啉--碘化三甲胺基苯基卟啉铜与CdSe纳米粒子交替沉积,制备了一种新型的有机-无机纳米复合薄膜。 紫外-可见吸收光谱表明,复合膜是逐层、均匀沉积的。 扫描电子显微镜照片显示复合膜中纳米粒子分布均匀,膜结构中缺陷少。 此外,还通过光谱手段系统地研究了该复合膜的发光性能、纳米粒子与卟啉之间的相互作用及膜的光稳定性。 研究结果发现,CdSe纳米粒子与CuTAPPI分子之间存在较强的相互作用,能产生由CuTAPPI到CdSe的光诱导电子转移。 而且,在该复合膜中CuTAPPI的光稳定性较高。     

特殊形貌CdSe纳米晶的制备*

CdSe纳米晶是II-VI族半导体中研究最多的材料之一,由于其发射波长随纳米晶的尺寸而改变,从而可以覆盖从绿到红的宽光谱范围,因此CdSe纳米晶可以应用于生物标记和荧光显示等领域,各种制备CdSe纳米晶的方法也应运而生。因制备方法的不同,所得CdSe纳米晶的粒径、相结构及形貌也不同,进而影响CdSe纳米晶的性质。本文归纳了7种典型的制备一些特殊形貌的CdSe纳米晶的最新方法,并对各种方法的优缺点作了简单评价。最后,对这一领域未来的研究和发展方向作了展望。     

发光反应型有机铵分子与CdSe纳米晶的组装

用巯基乙酸做稳定剂制备了水溶性CdSe纳米颗粒, 用十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)、发光性(4-甲氧基均二苯乙烯基)二甲基乙基溴化铵 (MODAB)及末端含有双键的(4-甲基丙烯酰氧基均二苯乙烯基)二甲基乙基溴化铵(MSDAB)对该CdSe纳米颗粒进行了混合组装.通过改变三种有机分子的比例可以调控所得组装体的溶解性、聚合性及其发光性质.实验结果表明,当HTAB:MODAB:MSDAB=1:5.98～5.90:0.02～0.10(摩尔比)时,所得组装体具有较好的聚合性、溶解性和荧光性质.     

功能性CdSe纳米晶的合成及自组装膜光致发光

以巯基丙酸(RSH)为稳定剂,采用湿化学法合成了功能性CdSe纳米晶,用XRD、TEM表征其粒度和形貌,用UV-Vis监测成核及成膜过程。结果表明：制得的CdSe近似呈球形,平均粒径为48 nm。利用静电自组装法层层组装成CdSe-PDDA复合膜,荧光测试表明：所得CdSe纳米晶自组装复合膜(CdSe-PDDA)的荧光强度随着组装层数的增加而呈线性增强,该复合膜在582 nm附近有黄绿色荧光发射。     

十六烷基胺稳定的CdSe纳米晶体的合成与表征

用CdO通过高温化学方法制备了具有高发光特性的CdSe胶体纳米晶.通过改变配体十六烷基胺在反应体系中的含量,合成了3种不同粒径的CdSe纳米晶.利用TEM、XRD和光谱等手段对合成出来的CdSe纳米晶的形貌结构和发光特性进行了表征.结果表明,随着十六烷基胺在反应体系中量的增多,CdSe纳米晶的粒径增大.通过调整十六烷基胺在反应体系中的量可以方便地控制纳米晶的尺寸.     

纳米TiO2/CdSe量子点的制备及其结构表征

用水热方法制备了CdSe量子点(CdSe QDs)并通过溶胶-凝胶法制备了量子点掺杂改性的纳米TiO2复合物。运用多种方法对此复合物进行表征,并对其光催化性能进行研究。结果表明:1在其制备焙烧过程中,CdSe QDs已掺杂进入TiO2纳米颗粒中形成纳米复合物;2 CdSe QDs的引入增强了TiO2的吸光性,改善了TiO2在可见光区的吸光效率;3 TiO2的原始晶体结构在焙烧过程中发生变化,形成了两种晶相的混晶,有利于其光催化活性的改善;此外纳米TiO2复合物的表面电子结构以及吸附性能等对其光催化作用也有协同作用,使其催化性能进一步提高。     

硫化亚铜对电极在量子点敏化太阳电池中的应用

报道了一种基于硫族金属复合物N₄H₉Cu₇S₄前驱体溶液制备硫化亚铜对电极的新方法. 分别制备了TiO₂纳米颗粒多孔薄膜和TiO₂纳米棒阵列结构的光阳极, 并在此基础上研究了基于硫化亚铜对电极的CdS/CdSe量子点敏化太阳电池的光电性能, 同时结合电化学阻抗技术考察了硫化亚铜对电极的催化性能. 结果表明: 与铂电极相比, 本方法制备的硫化亚铜电极对多硫电解质具有更高的催化活性, 所组装的CdS/CdSe量子点敏化太阳电池具有更优的光伏性能.     

CdSe量子点/氧化石墨烯复合物对灿烂绿染料的光催化降解性能研究(英文)

纺织、塑料、造纸和纸浆等工业排放物中含有大量的有机染料,这些染料通常不可生物降解,从而产生了严重的环境污染问题.为了降解这些有机染料废弃物,人们迫切需要高效、廉价、稳定的有机物降解光催化剂.近年来,半导体光催化剂引起了人们的广泛关注,尤其是窄禁带半导体材料可以实现染料的高效降解.在半导体II–VI族中,CdSe具有合适的带隙(1.74 eV)和快速生成的电子-空穴对,被认为是光催化降解有机污染物的重要半导体材料.特别是当它与超高的电子导电性的碳基纳米材料结合时,光催化活性增强.本文采用一种简单的化学沉淀法成功合成了CdSe量子点与氧化石墨烯(GO)的复合材料.紫外-可见吸收光谱显示,CdSe量子点和CdSe/GO纳米复合材料的吸收边分别出现在583和556 nm处.与纯CdSe量子点相比,GO层上的CdSe量子点的尺寸减小,由于量子限制效应,CdSe/GO纳米复合材料的光吸收波长在蓝移,从而拓宽了CdSe/GO纳米复合物的光吸收范围.PL光谱图显示CdSe量子点的可见光区的强宽发光峰出现在缺陷态的603 nm,而在576nm处观察到CdSe/GO纳米复合材料的发射峰,峰位蓝移,光猝灭.GO表面上CdSe量子点的修饰改变了GO层间相互作用的范德华力和CdSe量子点与GO片相互作用的静电作用力.这些相互作用导致能级的变化,使得CdSe/GO纳米复合的发射峰蓝移.由于复合物中电子-空穴对的复合被抑制,CdSe/GO纳米复合材料的光致发光强度低于CdSe量子点,此对应于CdSe量子点到GO板的界面电荷转移.PL研究表明,GO修饰CdSe可促进电子-空穴对的分离.EIS测量方法进一步研究了CdSe量子点和CdSe/GO纳米复合材料的电荷输运行为.结果显示,加入GO后,CdSe量子点的阻抗值减小,表明GO的引入降低了电荷转移电阻,促进了其界面电荷转移.因此,CdSe/GO纳米复合材料具有较高的电荷分离效率,可以提高其光催化活性.拉曼光谱显示,由于CdSe量子点的激发,电子注入到GO中,使得CdSe/GO纳米复合物材料的拉曼光谱向更高的波数转移.通过BET性能测试,CdSe/GO纳米复合物的比表面积为10.4 m~2/g,比CdSe量子点的比表面积(5 m~2/g)增加了一倍.我们发现在太阳光的照射下,CdSe量子点和CdSe/GO纳米复合物对灿烂绿染料的光降解率分别为81.9%和95.5%,各自对应的光降解速率分别为0.0190和0.0345 min~(-1).CdSe/GO纳米复合物增强的光催化性能归因于具有较大的比表面积以及氧化石墨烯的加入促进了电子-空穴对的有效分离.     

退火温度对TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜光电性能的影响

采用水热法在FTO上制备(001)高活性晶面主导的TiO_2纳米片薄膜,利用循环伏安法在TiO_2纳米片薄膜上沉积CdSe颗粒,制备了TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜。分别在150、250、350、450℃,氩气保护气氛中对样品进行退火。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计以及电化学工作站对不同温度退火后的TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜的微观形貌、晶体结构、光电化学性能进行表征和测试。结果表明:六方相CdSe纳米颗粒均匀包覆在TiO_2纳米片表面,直径30 nm左右;随着退火温度的升高CdSe纳米颗粒长大,形成光滑的CdSe薄膜,且晶化程度提高;TiO_2纳米片表面的Se元素与Cd元素发生氧化;TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜对可见光的吸收光谱发生红移,禁带宽度逐渐减小。光电化学性能测试表明随着退火温度的升高,TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜的光电流密度显著提高,开路电压减小,但由于SeO_2和CdO的出现,导致填充因子减小,影响光电转换效率的提高。在本实验条件下,TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜的最佳退火温度为150℃,填充因子为0.77,光电转换效率达到3.12%。     

TiO_2纳米棒和CdSe纳米棒复合膜与聚3-甲基噻吩杂化太阳能电池研究

采用水热法制备了TiO2和CdSe两种纳米棒材料,将两种纳米材料制备成TiO2/CdSe复合纳米棒膜电极,并在复合膜上电化学聚合生成聚3-甲基噻吩poly(3-methylthiophene)(PMeT),研究了其光电化学性能.实验表明,当TiO2与CdSe的物质的量复合比为2:1,PMeT的聚合时间为40s,在电极电势为-0.2V下ITO/TiO2/CdSe/PMeT电极光电转换效率(IPCE)达到56%,对比ITO/TiO2/CdSe复合膜电极在长波方向的光电转换效率明显提高,光吸收截止波长发生了明显的红移.同时以ITO/TiO2/CdSe/PMeT组装了简易的杂化太阳电池,初步研究了光电池性能,光电池总效率为0.08%,Voc=0.4V,jsc=0.61mA/cm2,ff=0.33.     

CdSe纳米线阵列的制备及其表征(英)

通过在含有SeSO₃^2-和Cd²⁺的室温水溶液中，用模板-电沉积法在纳米孔阵列阳极氧化铝膜(AAM)模板中制备了高有序性的CdSe纳米线阵列，并对其形貌、结构和组分进行了表征。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果表明，纳米线阵列中的CdSe纳米线具有相同的长度和直径，分别对应于使用的AAM模板的厚度和孔径；X-射线衍射(XRD)和X-射线能谱(EDAX)结果表明，CdSe纳米线中Cd和Se的化学组成非常接近于1∶1，其结构为立方CdSe。另外，对模板-电沉积法制备CdSe纳米线的机理进行了讨论。     

Preparation of CdSe quantum dots with full color emission based on a room temperature injection technique

High quality CdSe quantum dots are synthesized through a room temperature injection technique by using CdAc2 and Na2SeSO3 as precursors. In this synthesis approach, small CdSe clusters are formed after the injection at room temperature. Thereafter, CdSe quantum dots with emissions from the green to the red region can be obtained by transferring these clusters to different temperatures (40-150 degrees C) for particle growth. Meanwhile, CdSe quantum dots with emission in the blue-violet region (500-430 nm) are gained by an oxidation etching approach using H2O2 as oxidant. The advantage of this method is the natural separation of the nucleation and the growth process, which can provide a longer time for the preparation of the nuclei in simple operations and a well controlled fluorescence of the products, as the evolution of the fluorescence is slow at this low particle growth temperature.     

Synthesis of core/shell nanoparticles of Au/CdSe via Au-Cd bialloy precursor

We present a novel method for the preparation of ultrasmall Au/CdSe core/shell particles. Au-Cd bialloy particles of 4.7 nm diameter were prepared as the precursor. The Cd component in the precursor reacted with the Se source at a temperature of 205 degrees C and was heated to 250 degrees C, leading to formation of a Au/CdSe core/shell structure. The sizes of Au/CdSe nanoparticles have a narrow distribution with an average size of 6.0 nm and Au core of 2.2 nm diameter. The X-ray diffraction pattern and the images of the high-resolution electron transmission microscopy show that the Au cores and the CdSe shells of Au/CdSe core/shell nanoparticles are both well crystallized, and the CdSe shells are in a cubic phase. The absorption spectrum of the Au/CdSe nanoparticles combines the absorption behaviors of the Au cores and the CdSe shells.     

Multicolor luminescence patterning by photoactivation of semiconductor nanoparticle films

Indiscriminate adsorption of nanoparticles (NPs) significantly complicates the preparation of mesoscale NP patterns considered as enabling technology for many devices and processes. Instead of selected chemical functionalization of the substrate surface prior to the assembly of nanocolloids, the required optical properties - in our case, high quantum yield luminescence - are imparted to the layer-by-layer assembled films by spatially selected photoactivation. The films are made by sequential adsorption of a positively charged polyelectrolyte and a negatively charged CdSe/CdS aqueous dispersion with an initial quantum yield of 0.5-2%. The photoactivation process takes place in the presence of oxygen and may be accompanied by photoetching. A 50-500-fold increase in the luminescence intensity of CdSe/CdS citrate-stabilized particles (quantum yield 25-45%) after visible light illumination provides excellent pattern contrast. Micron scale luminescence patterns were produced from NPs of various CdSe core diameters with red, yellow, and green emission. It was also demonstrated that different emission colors such as orange and green can be combined in one image by taking advantage of spatially selective photoetching. The presented optical patterning technique significantly simplifies the preparation of luminescence patterns as compared to conventional methods. The high signal-to-noise ratio associated with it is essential for optical devices, information processing, and biophotonics. The most immediate use of this approach is expected in cryptography and cell monitoring.     

表面活性剂对CdSe量子点荧光性能的影响

通过添加不同类型的表面活性剂在水相中制备了CdSe量子点。用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)对其进行了表征,并用紫外-可见(UV-Vis)和荧光(PL)分光光度法研究了不同类型的表面活性剂对CdSe量子点吸收光谱和荧光光谱的影响。结果表明,加入长链的非离子型和阴离子型表面活性剂制备的CdSe量子点颗粒只有几个纳米,分散性好,量子点的荧光强度也有明显的增强,而加入阳离子表面活性剂制备的量子点颗粒团聚明显,其荧光出现淬灭。     

Probing cytotoxicity of CdSe and CdSe/CdS quantum dots

Toxicities of CdSe and CdSe/CdS quantum dots(QDs) synthesized by ultrasound-assisted methods were investigated in vitro and in vivo.Five human cell lines were used to assess the cytotoxicity of as-prepared CdSe and CdSe/CdS by assays of MTT viability,red blood cell hemolysis,flow cytometry,and fluorescence imaging.The results show that these QDs may be cytotoxic by their influence in S and G2 phases in cell cycles.The cytotoxicity of QDs depends on both the physicochemical properties and related to target cells.     

水溶性CdSe/CdS量子点的合成及其与牛血清蛋白的共轭作用

用巯基乙酸(TGA)作为稳定剂，合成了水溶性的CdSe和核壳结构的CdSe/CdS半导体量子点。吸收光谱和荧光光谱研究表明，核壳结构的CdSe/CdS半导体量子点比单一的CdSe量子点具有更优异的发光特性。用TEM、电子衍射(ED)和XPS分别表征了CdSe和CdSe/CdS纳米微粒的结构、形貌及分散性。红外光谱和核磁共振谱证实了巯基乙酸分子中的硫原子和氧原子与纳米微粒表面的金属离子发生了配位作用。在pH值为7.4的条件下，将合成的CdSe和CdSe/CdS量子点直接与牛血清白蛋白(BSA)相互作用。实验发现，两种量子点均对BSA的荧光产生较强的静态猝灭作用；而BSA对两种量子点的荧光则具有显著的荧光增敏作用，存在BSA时CdSe/CdS量子点的荧光增强是不存在BSA时体系荧光强度的3倍。     

Epitaxial growth and photochemical annealing of graded CdS/ZnS shells on colloidal CdSe nanorods

We report the preparation and structural characterization of core/shell CdSe/CdS/ZnS nanorods. A graded shell of larger band gap is grown around CdSe rods using trioctylphosphine oxide as a surfactant. Interfacial segregation is used to preferentially deposit CdS near the core, providing relaxation of the strain at the core/shell interface. The reported synthesis allows for variation of the shell thickness between one and six monolayers, on core nanorods ranging from aspect ratios of 2:1 to 10:1. After an irreversible photochemical annealing process, the core/shell nanorods have increased quantum efficiencies and are stable in air under visible or UV excitation. In addition to their robust optical properties, these samples provide an opportunity for the study of the evolution of epitaxial strain as the shape of the core varies from nearly spherical to nearly cylindrical.     

CdSe/ZnS量子点探针用于检测猪链球菌2型溶菌酶释放蛋白(MRP)抗原的新方法研究

合成了高发光效率的CdSe/ZnS量子点并制备了CdSe/ZnS量子点-溶菌酶释放蛋白(MRP)抗体探针, 利用凝胶电泳和分子光谱法研究了MRP抗体与CdSe/ZnS量子点的结合机理. 荧光光谱法优化了CdSe/ZnS量子点-MRP抗体探针制备的影响因素, 建立了一种测定MRP抗原的新方法, 其线性范围为5.0×10－8～1.5×10－6 mol/L, 线性相关系数为0.9976, 检测限为 1.9×10－8 mol/L.