CdSe纳米结构单元的制备与自组装

纳米CdSe作为一种重要的半导体纳米材料,在发光二极管、生物标记、太阳能电池等领域有着广泛的应用。本文综述了CdSe纳米结构单元制备与自组装的最新研究进展。归纳出了6种有代表性的制备与组装方法,详细介绍了这些方法的原理以及采用这些方法制备的CdSe纳米结构。最后,对这一领域的发展方向作了展望。     

纳米半导体硫化银单层膜的自组装

本文使用Triton X-100作为模板剂制备半导体硫化银纳米颗粒,并研究了其吸收光谱的兰移特性。在金属铝或金基底上自组装有机双功能分子单层膜后,将其浸入所制备的纳米硫化银颗粒的微乳液中,自组装得到硫化银纳米颗粒单层膜并研究了其表面形貌特征。     

乙二胺改性的玻璃基片上C60自组装薄膜的制备及光致发光

利用Ｃ６０与乙二胺改性的普通玻璃表面进行加成反应,得到一种新的Ｃ６０自组装单层膜;在自组装单层膜的基础上,利用Ｃ６０与乙二胺反应形成自组装双层膜。通过Ｘ光电子能谱、激光解吸电离飞行时间质说等手段证实在乙二胺改性的普通玻璃表面上存在通过化学键合的Ｃ６０自且装单层和双层膜。并对共光致发光性质进行了初步研究,发现在６８０ｎｍ附近存在一个与Ｃ６０不同的宽的光致发光峰。     

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。     

纳米自组装聚电解质超薄多层膜

相反电荷的聚电解质在溶液中通过静电相互作用自组装形成超薄多层膜，这种膜的结构可实现分子水平上的控制。就其复合、结构及其影响因素、以及应用进行了概述。     

一种纳米薄膜——自组装膜

结合新课标高中化学中的化学键知识,介绍了一种纳米薄膜——自组装膜的基本结构、组装原理以及3类重要的自组装膜,着重介绍了成膜物种之间的作用力,旨在丰富高中生的纳米化学知识,深化他们对化学键的认识,可供一线教师选为学生阅读材料。     

6-巯基烟酸修饰的CdSe纳米晶的合成及应用

以6-巯基烟酸(6-MNA)为修饰剂,在水溶液中合成CdSe纳米晶,考察了pH值、反应物不同配比、反应温度及反应时间等条件对合成CdSe纳米晶荧光强度的影响,获得最佳合成条件为:反应物配比Cd2+∶HSe-∶6-MNA=1∶0.5∶3,溶液pH值为9.70,回流温度60℃,回流时间30min。透射电镜观察所合成的纳米晶形貌为树状,与传统的球状不同,激发及发射波长分别位于400nm和543nm,与传统的球状纳米晶相似。同时考察了缓冲溶液的体积与pH值、反应温度、反应时间对体系荧光强度的影响。在最佳实验条件下,体系的荧光强度与牛血清白蛋白(BSA)的浓度呈线性关系,线性范围为0～4.5×10-7mol/L,相关系数R=0.9851,检出限为1.0×10-8mol/L。该方法用于合成样及实际样品的测定,结果令人满意。     

无膦方法合成高质量CdSe纳米晶及其光学性质

以合成的十碳酸镉作为Cd前驱体, 十八烯作为单质硒溶剂, 并添加十八胺作为活性剂, 在无三丁基膦或三辛基膦参与的条件下, 以较低温度制备了具有闪锌矿结构的高质量的CdSe纳米晶. 利用吸收光谱、荧光光谱(PL)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)对不同反应时间得到的CdSe纳米晶进行形貌和光谱性质表征. 实验结果表明, 采用该无膦法只需调控反应时间就可得到粒径均一、分散性好的CdSe纳米晶, 其荧光波长可覆盖470-630 nm的可见光区, 而荧光峰半高宽则始终保持在24-30 nm之间并具有较高的荧光量子产率(535 nm处大于60%). 最后, 对CdSe纳米晶量子产率随反应时间变化的原因进行了分析.     

自组装膜

自动形成有序有机薄膜可通过自组装(SA)技术得到.SA成膜技术快速简便, SA膜对热, 时间, 化学环境及外压稳定, 有较高的二维或三维有序性, 是获得超晶格有序材料的一种有效方法, 在非线性光学, 分子器件, 分子生物学及表面材料工程中都有潜在的应用前景.     

CdSe纳米晶/共轭聚合物太阳电池的制备与性能研究

采用有机金属液相法制备了平均粒径为5 nm的CdSe纳米微球(ns-CdSe), 并将其与共轭聚合物(MEH-PPV或P3HT)共混制备了太阳电池器件. 透射电镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及荧光光谱(PL)研究结果表明, CdSe纳米晶呈均匀的球状颗粒, 在近红外区具有良好的吸收和荧光性能; 加入CdSe纳米晶能够有效地淬灭共轭聚合物的荧光. 在AM1.5模拟太阳光(光强为100 mW/cm2)照射下, ns-CdSe/MEH-PPV共混体系太阳电池器件性能测试结果为: 短路电流ISC为1.56 mA/cm2, 开路电压VOC为0.75 V, 填充因子FF为34.5％, 光电转换效率η为0.40%; 对于ns-CdSe/P3HT共混体系, 其ISC为1.93 mA/cm2, VOC为0.65 V, FF为38.4%, η为0.48%.     

CdS纳米晶与多肽分子相互作用研究

研究了半导体CdS纳米晶的表面功能化及荧光光谱特性, 并利用静电/配位自组装方法实现了多肽和CdS纳米晶的生物无机偶联, 研究了纳米晶多肽偶联体系的荧光光谱以及多肽与CdS纳米晶之间的相互作用. 结果表明: 含巯基多肽对CdS纳米晶表面形成完善包覆, 消除CdS纳米晶表面缺陷, 使CdS纳米晶荧光增强; 含端氨基多肽使CdS纳米晶荧光出现先升后降趋势; 其余不含巯基和氨基的多肽均猝灭CdS纳米晶荧光, 猝灭机制属于形成化合物所引起的静态猝灭, 它们的结合常数约为2×10⁴, 结合位点数约为0.87～1.00.     

CdS纳米晶与多肽相互作用研究

研究了半导体CdS纳米晶的表面功能化及荧光光谱特性,并利用静电/配位自组装方法实现了多肽和CdS纳米晶的生物无机偶联,研究了纳米晶多肽偶联体系的荧光光谱以及多肽与CdS纳米晶之间的相互作用.结果表明:含巯基多肽对CdS纳米晶表面形成完善包覆,消除CdS纳米晶表面缺陷,使CdS纳米晶荧光增强;含端氨基多肽使CdS纳米晶荧光出现先升后降趋势;其余不含巯基和氨基的多肽均猝灭CdS纳米晶荧光,猝灭机制属于形成化合物所引起的静态猝灭,它们的结合常数约为2×104,结合位点数约为0.87～1.00.     

高质量CdSe量子点的水相制备与表征

以巯基丁二酸为稳定剂, 亚硒酸钠为硒源, 制备了高质量水溶性CdSe量子点. 研究了反应时间、 镉与硒的摩尔比及镉与巯基丁二酸的摩尔比等实验条件对CdSe量子点光谱性能的影响. 分别用紫外-可见光谱、 荧光光谱、 X射线粉末衍射和透射电子显微镜等对量子点进行表征. 结果表明, 采用这种方法制得的CdSe量子点为立方晶型, 量子点的荧光发射峰在518～562 nm范围内连续可调, 并且发射峰的半峰宽始终保持在35 nm左右, 荧光量子产率可达21%.     

不同形态银纳米粒子的非线性光学特性

通过光诱导生长制备了三角形和圆盘形银纳米粒子, 并采用飞秒Z-scan技术考察了这2种形貌的银纳米粒子在800 nm光波长下的非线性光学特性. 在基态等离子漂白和自由载流子吸收等效应的作用下, 粒径为75 nm的三角形银纳米粒子的非线性透过率随激发光强的增加而呈现由饱和向反饱和非线性吸收过渡的现象; 粒径为35 nm的圆盘形银纳米粒子仅表现出反饱和吸收现象. 实验结果表明, 银纳米粒子非线性吸收过程受粒子形态调控.     

Preparation of Organic Nanoparticle Colloids by Laser Ablation and Their Nonlinear Optical Properties

Suspension of micrometer-sized 1,4-bis(4-methylstyryl)benzene(p-MSB) was converted into colloidal nanocrystal solution by irradiation with an femtosecond laser(800 nm, 1 kHz). The prepared nanocrystals were rectangular with ca. 100 nm in size. The same crystal structure as that of bulk crystals was confirmed by X-ray diffraction measurement. UV-Vis spectra and emission spectra of the nanoparticle dispersions in dichloromethane(poor solvent) were examined. The nanocrystal exhibits large quantum yield(89%). The nonlinear optical properties of the nanocrystals were further studied by Z-scan technique with femtosecond laser duration of 120 fs at a wavelength of 800 nm. The results show that the nanocrystals exhibit strong nonlinear absorption.     

Synthesis and Characterization of CdSe Nanocrystals Capped by CdS

CdSe semiconductor nanocrystals capped by CdS were synthesized in the aqueous solution with 2-mercaptoethanol as the stabilizer. The CdS capping with a higher band-gap than that of the core crystallite has successfully eliminated the surface traps. Optical absorption and fluorescence emission spectra were used to probe the effect of CdS passivation on the electronic structure of the nanocrystals. The composite CdSe/CdS nanocrystals exhibit strong, narrow(FWHM≤40 nm) and stable band-edge photoluminescence. X-ray powder diffraction, transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy were used to analyze the composite nanocrystals and determine their average size, size distribution, shape, internal structure and elemental composition.     

聚合物/无机纳米粒子自组装复合膜的制备与应用

对聚合物/无机纳米粒子二维自组装复合膜的制备方法进行了系统地分类阐述,在详细介绍各种方法的特点的基础上比较了它们各自的优缺点.并简述了这类复合膜在应用方面的最新研究成果.