长寿命水溶性CdS/ZnS核-壳量子点的合成及表征

以一锅法合成的CdS量子点为核心,采用单源分子前驱体法成功制备了高质量的油溶性CdS/ZnS核-壳量子点,量子点荧光量子产率高达43.7;,荧光寿命为306 ns.进一步用谷胱甘肽作为相转移剂,将油溶性CdS/ZnS量子点成功转入水相.采用紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、荧光光谱(PL)、时间分辨荧光光谱(TRF)、透射电镜(TEM)和X-射线粉末衍射(XRD)对量子点的光谱性质和形貌、结构进行表征.结果表明:谷胱甘肽修饰的量子点水溶性好,粒径均匀,分散性良好,荧光量子产率高,荧光寿命长,显示了较好的生物分析应用前景.     

Ag/ZnS核壳结构纳米棒的制备及其光催化性能分析

在制备的Ag纳米线的基础上,用水热法合成了Ag/ZnS核壳结构纳米棒.使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线能谱仪(EDS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、紫外-可见双光束分光光度计(UV-vis)、光致发光扫描仪(PL)等检测设备对样品的成分、形貌、微结构及光学性能进行了表征.结果显示,制备的Ag/ZnS复合材料为ZnS纳米颗粒包覆Ag纳米线的核壳结构,其紫外吸收峰位于350 nm处,相对于ZnS纳米颗粒变宽并发生红移,PL发射峰位于462 nm处,相对于ZnS纳米颗粒发生了蓝移,强度明显降低.光催化结果显示,Ag/ZnS核壳结构纳米棒的光催化性能优于ZnS纳米颗粒,分析了光催化反应机理.     

L-半胱氨酸修饰的ZnS∶Co/ZnS量子点的合成及表征

选用L-半胱氨酸作为修饰剂,采用共沉淀法在水溶液中合成了ZnS∶ Co/ZnS量子点.通过X-射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)、紫外可见光谱(UV-Vis)和荧光光谱(PL)对量子点的结构、形貌、组成及光谱性质进行表征.结果表明:ZnS∶ Co/ZnS量子点为立方闪锌矿结构,颗粒呈球形,分散性好,颗粒尺寸约为3.3nm1;随着ZnS壳层增厚,ZnS∶ Co/ZnS量子点的荧光发射峰强度先增大后减小,核壳比为1∶0.15时发光强度达到最大.Co2+的掺杂和ZnS壳层的形成使量子点的荧光量子产率从2.4;增加到9.8;.L-半胱氨酸分子通过其巯基与量子点表面的金属离子配位,从而修饰在量子点的表面,使该量子点具有水溶性、生物相容性和生物可偶联性.     

ZnS:Mn/CdS核壳结构纳米微粒的制备及光学特性

采用微乳液法制备了掺Mn的ZnS纳米微粒并用CdS对其进行了表面修饰,以XRD、紫外吸收和发射光谱对其结构及光学性质进行了表征和研究.制得的纳米微晶粒径为4～6nm,为立方纤锌矿结构.与未经包覆的ZnS:Mn纳米微粒相比,核壳结构的ZnS:Mn/CdS纳米微粒中Mn2+发射峰的强度增强了很多,适当厚度的壳层的修饰可减少其表面态发射和非辐射跃迁,增强了Mn2+离子的4T1-6A1的能量传递和ZnS的带边发射,提高了发光效率;讨论了ZnS核中Mn掺杂浓度对ZnS:Mn/CdS纳米微晶的光学性能的影响,发现当掺Mn浓度为4;时Mn2+发射峰的强度最大.     

ZnS∶Mn/CdS核壳结构纳米微粒的制备及光学特性

采用微乳液法制备了掺Mn的ZnS纳米微粒并用CdS对其进行了表面修饰,以XRD、紫外吸收和发射光谱对其结构及光学性质进行了表征和研究。制得的纳米微晶粒径为4～6nm,为立方纤锌矿结构。与未经包覆的ZnS∶Mn纳米微粒相比,核壳结构的ZnS∶Mn/CdS纳米微粒中Mn2+发射峰的强度增强了很多,适当厚度的壳层的修饰可减少其表面态发射和非辐射跃迁,增强了Mn2+离子的4T1—6A1的能量传递和ZnS的带边发射,提高了发光效率;讨论了ZnS核中Mn掺杂浓度对ZnS∶Mn/CdS纳米微晶的光学性能的影响,发现当掺Mn浓度为4%时Mn2+发射峰的强度最大。     

核壳结构纳米ZnO@ Au的制备、表征和光催化性能研究

以Zn(CH3COO)2·2H2O(ZnAc2)为原料,采用晶种诱导生长法制备了单分散性的球形纳米ZnO,并通过种子生长法在上面负载一层纳米Au.利用透射电镜(TEM)分析了纳米ZnO@Au的形貌、并用X射线衍射(XRD)分析了其物相组成,利用紫外-可见光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)研究了其光谱特征,以罗丹明B(RB)模型污染物,在紫外光照射下评价了纳米ZnO@ Au的光催化活性.结果表明:ZnO为纤锌矿型结构,表面沉积一层金纳米微粒,形成核壳结构ZnO@Au;光催化结果显示,金沉积提高了ZnO的光催化活性.     

反相微乳液法制备CdS/ZnS纳米晶及其表征

用反相微乳液法制备了CdS纳米粒子,以ZnS对其表面进行包裹,得到了核壳结构的CdS/ZnS纳米晶.采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)表征其结构、粒度和形貌,紫外-可见吸收光谱(UV-VIS)、光致发光光谱(PL)表征其光学特性.制得的CdS纳米微粒近似呈球形,直径约3.6nm;包裹以后颗粒仍为球形,粒径约10nm,以XRD、UV-VIS和PL证实了CdS/ZnS核壳结构的实现.文章还研究了不同Zn/Cd的摩尔比对CdS/ZnS纳米微粒光学性能的影响,UV-VIS谱表明随着壳层厚度的增加CdS/ZnS纳米晶的吸收带边有轻微的红移;PL谱表明壳层ZnS的包覆可减少CdS纳米微粒的表面缺陷,带边直接复合发光几率增大,且具有合适的壳层厚度时,CdS核层的发光效率有较大提高.     

热等静压处理对CVD ZnS/ZnSe复合材料性质的影响

对利用化学气相沉积(CVD)制备的ZnS/ZnSe复合材料进行了显微结构和光学性质的测试和分析.研究表明,热等静压过程使得CVD ZnS/ZnSe晶体内部晶粒尺寸明显增大,减少或消除了内部缺陷,提高了材料的光学透过率.     

ZnS-CdS核壳纳米微晶的制备与光学特性

采用微乳液法制备了核壳结构ZnS/CdS纳米微晶.以XRD、TEM表征其结构、粒度和形貌,UV、PL表征其光学性能.制得的纳米微晶近似呈球形,粒径4～5nm.研究了不同CdS壳层厚度的ZnS/CdS纳米微晶的光学性能,PL谱表明壳层CdS的修饰可减少ZnS的表面缺陷,表面态发射和非辐射跃迁减少,带边直接复合发光的几率增大,发光效率大大提高;在壳层CdS达到一定厚度时,PL谱却表现为CdS的特征发射,同时发现核心ZnS对壳层CdS的发光具有增强作用,提出了ZnS/CdS发光机理的能带模型.     

ZnO/ZnS复合材料的制备、表征及其光学性能研究

通过简便的两步水热法成功合成了ZnO/ZnS复合材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱(FTR)和紫外-可见分光光度计(UV-vis)对所得产物进行表征.结果表明:复合物由大量针状的六方纤锌矿氧化锌结构和立方相硫化锌纳米粒子组成,并且ZnS纳米粒子成功的组装在针状ZnO纳米单体的表面,成功合成了ZnO/ZnS复合材料.光学性能研究表明,复合物ZnO/ZnS比ZnO单体表现出更为优异的光致发光性及紫外吸收性能.     

功能化ZnS:Mn/ZnS纳米微粒的制备及光学性质的研究

本文采用反相微乳液法制备了核壳结构的ZnS:Mn/ZnS纳米微粒.为了获得具有一定水溶性及生物相容性的纳米颗粒,巯基乙酸被直接加入到反相微乳液体系中对ZnS:Mn/ZnS纳米颗粒进行表面改性.连接上巯基乙酸的ZnS:Mn/ZnS纳米微粒在600nm处的光致发光明显增强.实验结果显示导致荧光增强的机理可能是有机分子及多核锌配合物的钝化作用.     

以S、Se为原料的CVD ZnS、CVD ZnSe的化学反应分析

本文详细分析了用单质硫或单质硒为原料,在Zn-S-H2-Ar体系或Zn-Se-H2-Ar体系中化学气相沉积生长 ZnS和ZnSe晶体所发生的化学反应,认为在这两种化学气相沉积过程中所发生的化学反应是以锌蒸汽与硫或硒蒸汽反应来实现的.计算出了上述反应的△H、△S和△G这些热力学函数,并将该△G与采用H2S气体(Zn-H2S-Ar体系)和H2Se气体(Zn-H2Se-Ar体系)为原料的CVD ZnS和ZnSe做了对比.实验结果表明,以单质Se为原料生长的CVD ZnSe比以H2Se为原料的CVD ZnSe的努普硬度有显著的提高.     

一维ZnE(E=S,Se)网状微米晶须的化学气相合成及生长机理研究

以Zn粉为原料,在CuE(E=S, Se)微米球的辅助下,采用化学气相沉积(CVD)法在Si衬底上成功制备出微米级ZnE(E=S, Se)网状晶须.用XRD,EDS,SEM和PL谱分别对产物的结构、成分、形貌和结晶质量进行了测试和分析.结果表明:生长的ZnS和ZnSe微米晶须均为立方闪锌矿结构,长度达300 μm以上,具有接近理想化学计量比的成分和较高的结晶质量.ZnE微米晶须的生长符合氧化还原反应下的气-液-固生长机制,Cu3Zn合金充当了实际的微米晶须生长催化剂,在晶须生长过程中Cu3Zn合金汇聚在一起使ZnE微米晶须形成交叉网状结构.     

Conversion from ZnO nanospindles into ZnO/ZnS core/shell composites and ZnS microspindles

The formation process of ZnO/ZnS core/shell microcomposites and ZnS microspindles prepared by the reaction of ZnO colloids and thioacetamide under hydrothermal conditions was investigated in detail by X‐ray powder diffraction, field emission scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and selected‐area electron diffraction techniques. The precursors of spindlelike ZnO colloids were prepared by a hydrothermal method with the help of a surfactant. A growth mechanism was proposed to account for the formation of ZnO/ZnS core/shell microcomposites and ZnS microspindles. Luminescence measurement revealed that ZnO/ZnS core/shell microcomposites integrated the luminescence effect of ZnO and ZnS. The blue and green emissions were dramatically enhanced, while the orange emission disappeared. The results provide a good approach to tune the visible emission of the ZnO nanostructures by ZnS coating. (© 2009 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

微乳液法制备二氧化硅包覆ZnS:Mn/CdS纳米晶

采用微乳液法制备核壳结构ZnS:Mn/CdS(～4.5nm)纳米晶,为获得水溶性纳米晶,继续向此微乳液添加硅酸乙酯(TEOS),并使用氨水作为催化剂,通过TEOS水解缩聚反应,在ZnS:Mn/CdS粒子表面生长连续的二氧化硅壳层.采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、光致发光谱(PL)对其表面形貌、结构和光学特性进行表征.ZnS:Mn /CdS纳米粒子表面被二氧化硅壳层完全包覆,粒径大小约为10nm左右,粒子均匀性好.由于二氧化硅相无定形且透光性良好,二氧化硅包覆ZnS:Mn/CdS纳米晶的光学特性与未包覆的ZnS:Mn/CdS极其相似.     

化学气相沉积法制备ZnSe微球

采用化学气相沉积方法,以MiSe2为前驱体,制备出尺寸均匀、分散度好的ZnSe微球.通过XRD、EDS和FESEM对产物的结构、成分和形貌进行了测试与表征.结果表明:所得ZnSe微球为立方闪锌矿结构,直径在800～1000 nm之间,具有近于理想的化学计量比.变温光致发光谱研究表明,ZnSe微球在550～640 nm处存在与Zn空位及杂质能级相关的发光峰.