Mn掺杂AgInZnS双峰纳米棒的制备
发布时间：2020-12-09 02:39
Mn:AgInZnS双峰纳米棒指的是往主体AgInZnS纳米棒中掺入Mn杂质离子而形成的掺杂型纳米晶。通过对掺杂元素进行调控,可以得到荧光性能可控的Mn:AgInZnS双峰纳米棒。本文围绕AgInZnS发光纳米棒的制备方法、荧光调控、掺杂为主线,展开了如下研究:提出了两种制备AgInZnS纳米棒的方法热注入法和阳离子反向注入法,并比较了两种方法制备纳米棒的优缺点。结果显示阳离子反向注入法制备的纳米棒其发光波长和发光强度都易于控制,易于后期掺杂Mn杂质。探究了阴离子S的注入温度对纳米棒荧光的调控,发现纳米棒在不同的注入温度下,其尺寸,荧光均有差异。研究了Ag前驱体、Zn前驱体的投料量对纳米棒的影响,随着Ag前驱体的减少,纳米棒荧光蓝移,其尺寸减小,进而变成零维纳米晶即量子点;而随着Zn前驱体投放量的增加,纳米棒的荧光蓝移。同时比较一窝法与热注入法制备出来的纳米晶形状,可以得出前驱体S的后期注入是形成纳米棒的关键。基于AgInZnS纳米棒的合成,通过后期低温注入Mn前驱体,进一步合成了Mn:AgInZnS双峰荧光纳米棒。提出新的Mn前驱体制备方法,此方法制备的Mn前驱体容液易于长期存储和多...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：47 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同尺寸CuInZnS纳米晶的吸收与荧光图
图 1.2 CdSe 纳米晶的表面原子比例和表面势能随尺寸的变化限域效应尺寸小，具有大的比表面积，其光学性能会受到外界介质显著的与介电常数更小的物质接触时，相对于未接触其他介质的纳米晶显的变化，这就是介电限域效应[14]。随着纳米晶尺寸的减小，会禁带增大，吸收光谱蓝移，但电子-空穴库仑作用能也相应增加限域效应后表面极化能也会导致红移。也是说尺寸减小，红移与争。但对纳米晶表面进行修饰处理，如接触介电常数更小的介质限域效应，从而压制由量子尺寸效应引起的蓝移，使得总体表现数越小于纳米晶的介电常数，介电限域效应就越明显，吸收光谱晶的制备方法
蚀有效消除了纳米晶中 Te 的缺陷态，从而提高了量子效率[15]。H.Zhang 等人首次利巯基水相法直接制备出 CdTe 纳米棒，这种纳米棒是在比球状纳米晶更低的浓度下制的[19]。他们认为纳米棒的合成主要与配体的二次配位有关，只有类似巯基乙酸结构的体才能制备出纳米棒，其他结构如巯基丙酸等则无法制备出纳米棒。这是由于巯基丙的巯基即羧基与相同的 Cd 原子配位时可以形成稳定的六元环，而巯基乙酸必须与相的两个 Cd 原子配位才能形成六元环。巯基乙酸这种二次配位的行为能够将溶液中自的 Cd 原子放到临近的 Te 原子上引起纳米晶的生长。根据结构化学可知闪锌矿的（111晶面与铅锌矿（001）具有相同的原子组成，但前者是按 ABCABC 方式，后者是按 ABA方式进行堆积[20,21]。因此，在 CdTe 通过 OR 原理[22]（尺寸宽化）进行生长过程中，基乙酸的二次配位有利于 CdTe 沿着（001）晶面并以 ABAB 堆积方式生长成铅锌矿构。B.Tang 等人用 Hg2+取代 CdTe 纳米棒的表面部分镉原子制备了 CdHgTe 纳米棒[23相对 CdTe 纳米棒，其荧光红移，且随着 Hg2+离子增加，纳米棒荧光波峰红移，纳米量子效率增高；但由于 Hg2+有毒，要将纳米棒用于生物探针还需对其进行表面处理如 ZnS 包壳。S.J.Dong 等人改进了 CdTe 的合成方法，用一窝法直接制备出了 CdTe 米棒[24]。
本文编号：2906103
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：47 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同尺寸CuInZnS纳米晶的吸收与荧光图
图 1.2 CdSe 纳米晶的表面原子比例和表面势能随尺寸的变化限域效应尺寸小，具有大的比表面积，其光学性能会受到外界介质显著的与介电常数更小的物质接触时，相对于未接触其他介质的纳米晶显的变化，这就是介电限域效应[14]。随着纳米晶尺寸的减小，会禁带增大，吸收光谱蓝移，但电子-空穴库仑作用能也相应增加限域效应后表面极化能也会导致红移。也是说尺寸减小，红移与争。但对纳米晶表面进行修饰处理，如接触介电常数更小的介质限域效应，从而压制由量子尺寸效应引起的蓝移，使得总体表现数越小于纳米晶的介电常数，介电限域效应就越明显，吸收光谱晶的制备方法
蚀有效消除了纳米晶中 Te 的缺陷态，从而提高了量子效率[15]。H.Zhang 等人首次利巯基水相法直接制备出 CdTe 纳米棒，这种纳米棒是在比球状纳米晶更低的浓度下制的[19]。他们认为纳米棒的合成主要与配体的二次配位有关，只有类似巯基乙酸结构的体才能制备出纳米棒，其他结构如巯基丙酸等则无法制备出纳米棒。这是由于巯基丙的巯基即羧基与相同的 Cd 原子配位时可以形成稳定的六元环，而巯基乙酸必须与相的两个 Cd 原子配位才能形成六元环。巯基乙酸这种二次配位的行为能够将溶液中自的 Cd 原子放到临近的 Te 原子上引起纳米晶的生长。根据结构化学可知闪锌矿的（111晶面与铅锌矿（001）具有相同的原子组成，但前者是按 ABCABC 方式，后者是按 ABA方式进行堆积[20,21]。因此，在 CdTe 通过 OR 原理[22]（尺寸宽化）进行生长过程中，基乙酸的二次配位有利于 CdTe 沿着（001）晶面并以 ABAB 堆积方式生长成铅锌矿构。B.Tang 等人用 Hg2+取代 CdTe 纳米棒的表面部分镉原子制备了 CdHgTe 纳米棒[23相对 CdTe 纳米棒，其荧光红移，且随着 Hg2+离子增加，纳米棒荧光波峰红移，纳米量子效率增高；但由于 Hg2+有毒，要将纳米棒用于生物探针还需对其进行表面处理如 ZnS 包壳。S.J.Dong 等人改进了 CdTe 的合成方法，用一窝法直接制备出了 CdTe 米棒[24]。
本文编号：2906103
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