温度对CdSe/znS量子点吸收光谱和光致发光谱的影响

测量了分散于正己烷溶液和甲苯溶液中的CdSe/ZnS量子点在室温到近溶液沸点温度间的吸收与光致发光光谱,比较了两种不同的CdSe/ZnS量子点的光谱特性,讨论了温度对吸收和光致发光光谱峰值波长以及相对强度的影响。结果表明:在25~100℃范围内,CdSe/ZnS量子点激子吸收峰波长有微小红移,最大约为4nm;光致发光光谱峰值波长略有红移,但最大不超过6nm。根据光致发光光谱测量的结果,确定了Varshni定律中关于CdSe/ZnS量子点禁带宽度的两个经验参数:α=(2.0±0.2)×10^-4eV/K和β=(200±30)K。温度对CdSe/ZnS量子点吸收强度影响不大,荧光发射强度与温度呈线性关系增强。     

脂溶性CdSe/ZnS量子点脂质体复合物的制备及表征

在油相中成功合成了脂溶性CdSe/ZnS核壳量子点纳米粒,粒径平均为4.5 nm,量子产率达29%,发射波长为540 nm。通过薄膜分散法,以蛋黄卵磷脂、胆固醇为膜材,将脂溶性的CdSe/ZnS核壳量子点包覆于脂质体磷脂双分子层中,由于磷脂分子的两亲性,使得脂溶性的CdSe/ZnS核壳量子点同时又具有亲水性。通过透射电镜对脂质体形态进行了表征,倒置荧光显微镜证实了发光CdSe/ZnS核壳量子点成功包埋于脂质体双分子层中,包裹的发光CdSe/ZnS核壳量子点具有更稳定的发光及抗光漂白性质。     

紫外波段有机染料DMT掺杂SiO2薄膜的光谱特性

本文采用溶胶 凝胶法合成了紫外波段有机染料DMT掺杂SiO2 薄膜和块体材料 薄膜中掺杂浓度高达 1 2 4× 1 0 - 2 mol/L ,块体材料浓度掺至 1 5× 1 0 - 3mol/L 由于SiO2“笼”的束缚作用 ,在荧光光谱中未观察到荧光猝灭现象 ;由于SiO2 “笼”的极化作用 ,370nm的发射峰较其在环己烷中发生了 34～ 44nm左右的红移 ;580～ 590nm的发射峰的量子效率比 370nm的发射峰略高     

基于CdSe/ZnS核壳量子点薄膜的荧光温度传感器

设计了基于CdSe/ZnS核壳量子点薄膜发光谱温变特性的温度传感器。在30~160℃温度范围内,CdSe/ZnS核壳量子点的光致荧光(PL)谱随温度呈现规律性变化。温度升高时,PL谱自参考峰值强度减小、峰值波长增大、半峰全宽增大;而且PL谱自参考峰值强度、峰值波长和半峰全宽温变特性分别非常符合一次、一次和二次拟合函数关系,其对应的相关性指数R2均达到96.6%以上;PL谱峰值波长温变灵敏度达到0.06 nm/℃,分辨率约为0.1℃。同时,采用PL谱自参考峰值强度比单纯的PL谱峰值强度更具有温度测量稳定性和精确性。     

5,10,15-三(五氟苯基)Corrole及其相似卟啉化合物的光物理特性

采用稳态和时间分辨的瞬态光谱技术对比研究了一种Corrole化合物5,10,15-三(五氟苯基)Corrole(FtsTPC)和一种卟啉化合物5,10,15,20-四(五氟苯基)卟啉(F20TPP)的光物理特性.结果表明:F15TPC的B带吸收峰较宽而F20TPP的强而窄,F15TPC的Q带有两个吸收峰而F20TPP有四个.F15TPC的荧光量子产率为0.15,荧光寿命为4.8 ns,F20TPP的荧光量子产率为0.05,荧光寿命为11.1 ns;与F20TPP相比F15TPC具有发光效率高、荧光寿命短的特点.F15TPC具有较大的发光速率常数和无辐射跃迁速率常数,这可能是由于F15TPC少了一个氟代苯基,致使其发色团本身的电子结构发生变化所致.另外空间结构的不对称性和非共面性也对其光物理性质有影响.     

紫外波段有机染料DMT掺杂SiO2薄膜的光谱特性

本文采用溶胶凝胶法合成了紫外波段有机染料DMT掺杂SiO₂薄膜和块体材料薄膜中掺杂浓度高达124×10^-2mol/L,块体材料浓度掺至15×10^-3mol/L由于SiO₂“笼”的束缚作用,在荧光光谱中未观察到荧光猝灭现象;由于SiO₂“笼”的极化作用,370nm的发射峰较其在环己烷中发生了34～44nm左右的红移;580～590nm的发射峰的量子效率比370nm的发射峰略高.     

无机卤化物钙钛矿量子点微球腔荧光增强自参考温度传感研究

利用稀土离子掺杂材料、有机染料以及量子点等荧光材料实现荧光温度传感在航空航天、生物医疗、食品储存等领域具有重要意义。其中，无机卤化物钙钛矿量子点(PeQDs)荧光材料由于具有量子产率高，温度依赖性强等特点，在荧光温度传感领域展现了巨大的应用前景。然而，PeQDs只有一个光致荧光(PL)峰，其强度和位置极易受到浓度和尺寸等因素的干扰，因此用单一PL峰进行温度传感的准确性较低。在本工作中，我们提出了一种微球腔阵列(MCA)耦合PeQDs薄膜(MCA/PeQDs)的新型温度传感结构，利用MCA/PeQDs结构与PeQDs薄膜具有温度依赖性的PL峰值强度比实现温度传感。该结构通过微球腔中回音壁模式(WGMs)增强的Purcell效应提高了自发辐射速率，抑制了声子辅助猝灭效应，从而实现了较好的PeQDs荧光增强。结果表明，在223～373 K范围内，当PeQDs浓度为0.131 6 mg/mL、微球腔直径为(19±1)μm时，该结构的绝对灵敏度(Sa)与相对灵敏度(Sr)可达到0.75 K^-1和1.95%·K^-1。本工作克服了使用单个PL峰进行温度传感...     

巯基乙胺稳定合成CdSe量子点及其发光性能的研究

CdSe量子点是一种重要的半导体纳米材料。以巯基乙胺(CA)为稳定剂,CdCl₂·2.5H₂O为镉源,SeO₂为硒源,采用简单的一步水相法合成水溶性的CdSe量子点。详细地研究了加热回流时间、初始pH值、硒与镉的摩尔比和回流温度等实验条件对CdSe量子点发光性能的影响。利用X-射线粉末衍射、透射电子显微镜、紫外-可见光谱和荧光光谱等表征量子点的结构和光学性能。结果表明,采用巯基乙胺为稳定剂制备的CdSe量子点为立方晶相,颗粒大小约为2.0nm,量子点的荧光发射峰在560～589nm内连续可调。     

高质量纳米ZnO薄膜的光致发光特性研究

报道了利用低压-金属有机物化学气相沉积技术生长纳米ZnS薄膜，然后，将ZnS薄膜在氧气中于800℃温度下进行热氧化制备高质量纳米ZnO薄膜.x射线衍射结果表明，纳米ZnO薄膜具有六角纤锌矿多晶结构.室温下观察到一束强的紫外(3.26 eV) 光致发光和很弱的深能级发射.根据激子峰的半高宽度与温度的关系确定了激子-纵向光学声子（LO）的耦合强度（ГLO）.由于量子限域效应使ГLO减少较多. 关键词： 光致发光 热氧化 激子 纳米ZnO薄膜     

纳米ZnO薄膜的激子光致发光特性

报道了纳米ZnO薄膜激子光致发光(PL)与温度的关系。首先利用低压金属有机化学气相沉积(LPMOCVD)技术生长ZnS薄膜,然后将ZnS薄膜在氧气中于800℃下热氧化2h获得纳米ZnO薄膜。X射线衍射(XRD)结果表明,纳米ZnO薄膜具有六角纤锌矿多晶结构且具有择优(002)取向。室温下观察到一束强的紫外(326eV)光致发光(PL)和很弱的深能级(DL)发射。根据激子峰的半高宽(FWHM)与温度的关系,确定了激子纵向光学声子(LO)的耦合强度(ГLO)。     

ZnS薄膜参数对有机/无机复合发光器件特性的影响

半导体量子点(QDs)具有发光效率高和发光波长可调等特点。采用胶体CdSe QDs作电致发光器件的有源材料,TPD(N,N′-biphenyl-N,N′-bis-(3-methylphenyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine)作空穴传输层,ZnS作电子传输层,研究了有机/无机复合发光器件ITO/TPD/CdSe QDs/ZnS/Ag的电致发光特性。TPD和CdSe QDs薄膜采用旋涂方法、ZnS薄膜采用磁控溅射方法沉积,器件表面平整。CdSe QDs的光致发光和电致发光谱峰位波长均位于～580 nm,属于量子点的带边激子发光。我们与以前的ITO/ZnS/CdSe QDs/ZnS/Ag发光器件结构进行了对比,发现新的器件结构的电致发光谱没有观察到QDs表面态的发光,而且新器件的发光强度是ITO/ZnS/CdSe QDs/ZnS/Ag结构的～10倍。发光效率的提高归因于碰撞激发与载流子注入两种发光机制并存的结果：一方面电子经过ZnS 层加速后,碰撞激发CdSe QDs发光;另一方面,空穴从TPD层注入CdSe QDs 与QDs中激发的电子复合发光。我们进一步研究了ZnS电子加速层厚度对发光特性的影响,选择ZnS薄膜的厚度分别是80,120 和160 nm,发现随着ZnS层厚度增大,器件启亮电压升高,EL强度增大,但是击穿电压降低。EL峰位随着ZnS厚度的减小发生明显蓝移,对上述实验现象进行了机理解释。     

ZnS:Ag/CdS: a new family of color-tunable quantum dots

ZnS:Ag/CdS quantum dots (QDs) have been synthesized by a reverse micelle process under ambient environment. Excited by 350?nm, the emission peak of ZnS:Ag/CdS QDs changes from 425 to 625?nm with increasing the thickness of CdS shells. Although the quantum yields of QDs decrease with CdS shells thickening, the luminescent brightness remains stable throughout. Compared with the traditional color-tunable CdSe QDs, the synthesis of ZnS:Ag/CdS QDs is less toxic and more economic. Therefore, this synthesis process can be regarded as an efficient way to fabricate a series of luminescent nanostructures for a variety of applications.     

2018年2期电子期刊

光诱导功能退化是胶体量子点在应用中面临的主要挑战之一,本文针对这一问题研究了使用磁控溅射沉积SiO₂薄膜形成钝化层来提高CdSe/ZnS量子点发光稳定性的方法。首先,通过三正辛基膦辅助连续离子层吸附反应方法合成了615 nm发光的红色CdSe/ZnS量子点。然后将量子点旋涂在SiO₂/Si基片上,再通过磁控溅射方法在量子点上沉积了厚度为20 nm的SiO₂薄膜作为钝化层。使用连续波激光光源分别在空气气氛和真空条件下照射样品,研究了经过不同照射时间后钝化和未钝化量子点的稳态光致发光光谱。结果表明,随着照射时间的延长,没有SiO₂钝化的量子点的PL强度显著降低、PL峰值发生蓝移、FWHM不断增大。对比研究发现,由于SiO₂薄膜能够阻挡空气中的水和氧,减缓了量子点表面的光诱导氧化现象,因此显著提高了CdSe/ZnS量子点的稳定性。     

核/壳结构ZnS : Mn/CdS纳米粒子的制备及发光

利用溶剂热法制备了Mn离子掺杂的ZnS纳米粒子(ZnS : Mn),利用沉淀法对ZnS ∶ Mn纳米粒子进行了不同厚度的CdS无机壳层包覆。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及光致发光(PL)光谱等手段对样品进行了表征。TEM显示粒子为球形,直径大约在14~18 nm之间。由XRD结果可以看出CdS壳层的形成过程受到了ZnS ∶ Mn核的影响,导致其结晶较差。XRD和XPS测量证明了ZnS : Mn/CdS的核壳结构。随着CdS壳层的增厚,样品的发光强度呈现一直减弱的现象。     

Principal component analysis of dual-luminophore pressure/temperature sensitive paints

Multi-luminophore pressure/temperature sensitive paints are investigated using principal component analysis of the spectral emission from the coatings. Two formulations are investigated. The first consists of Ru (4,7-diphenylphenanthroline) dichloride (Ruphen) and Coumarin-7 luminophores. The second coating contains Pt(II) meso-tetrakis (pentafluorophenyl) porphine (PtTFPP) and diethyloxadicarbocyanine iodide (DOCI). The principal component analysis revealed that the Ruphen/Coumarin-7 coating requires three fundamental spectra or modes to adequately model the coating emission characteristics. The PtTFPP/DOCI coating was modeled adequately with only two modes. Analysis of the PtTFFP/DOCI coating also revealed that a temperature independent calibration of the pressure sensing function could be developed. The requirement for a wind-off reference image was also eliminated.     

ZnO作为电子传输层的绿光胶体CdSe量子点LED(QD-LED)的制备与表征

通过调节作为发光层的量子点的尺寸,可以制作出覆盖可见光(380～780 nm)以及近红外光谱的量子点LED(QD-LED),其光谱范围很窄且半高宽可达30 nm。然而量子点LED的寿命、亮度以及效率需要进一步提高才能满足商业化的需求。为了研究QD-LED器件的特性,本文采用523 nm波长的CdSe/ZnS核壳型量子点为发光层、poly-TPD为空穴传输层、ZnO为电子传输层,制备了绿光量子点LED,并表征了器件的特性。     

Self-assembly of dandelion-like Fe3O4@C@BiOCl magnetic nanocomposites with excellent solar-driven photocatalytic properties

In comparison with conventional organic dyes, quantum dots (QDs) have unique optical and electronic properties, which provide QDs with a wide scope of prospective application in biology and biomedicine. However, the toxicity of QDs and the fluorescence intensity of labeled bacteria must precede their application in bacterial imaging and tracing in vivo. Here, we show that treatment with CaCl₂ significantly improved bacterial labeling efficiency of CdSe/ZnS QDs with the CdSe core size of ~3.1 nm (relative fluorescence unit (RFU) value and ratio of fluorescent E. coli) with rising CdSe/ZnS QDs concentration in a concentration-dependent manner. At 12.5 nmol/L CdSe/ZnS QDs concentration, labeled Escherichia coli (E. coli) DH5α appeared as short rod-shaped and luminescent with normal size, and the survival rate and ultrastructure did not change in comparison to the control. But the ratio of fluorescent bacteria and RFU were very low. However, the survival rate of transformed E. coli was significantly inhibited by high CdSe/ZnS QDs concentrations (≥25 nmol/L). Moreover, internalization of CdSe/ZnS QDs resulted in ultrastructure damage of transformed E. coli in a concentration-dependent manner (≥25 nmol/L). Therefore, CdSe/ZnS QDs may not suitable for tracing of bacteria in vivo. Moreover, our study also revealed that colony-forming capability assay and transmission electron microscopy could be used to comprehensively evaluate the toxicity of QDs on labeled bacteria. Our findings do provide a new direction toward the improvement and modification of QDs for use in imaging and tracing studies in vivo.     

Reflective photoluminescence fiber temperature probe based on the CdSe/ZnS quantum dot thin film

A reflective fiber temperature sensor based on the optical temperature dependent characteristics of a quantum dots (QDs) thin film is developed by depositing the CdSe/ZnS core/shell quantum dots on the SiO₂ glass substrates. As the temperature is changed from 30 to 200°C, the peak wavelengths of PL spectra from the sensing head increase linearly with the temperature, while the peak intensity and the full width at half maximum (FWHM) of PL spectra vary exponentially according to the specific physical law. Using the obtained temperature-dependent peak-wavelength shift, the average resolution of the designed fiber temperature sensor can reach 0.12 nm/°C, while it reaches 0.056 nm/°C according to the FWHM of PL spectrum.