首页 >
论文范文 >
自然科学论文 >
化学论文 >
理论化学论文 >
浅谈水相法合成CdTe/CdSe量子点
摘要：选择用氯化镉CdCl2（分析纯）、亚碲酸钠Na2TO3（分析纯）、硒粉（200目，99.999%）、硼氢化钠NaBH4（分析纯）、巯基丙酸MPA、氢氧化钠（分析纯）、蒸馏水作为实验药品，运用水相法合成CdTe。将反应的时间、温度在高压条件下进行对比分析，找出合适的实验条件以得到较高质量、发光率较高、稳定性高发光范围。
加入收藏
1、概述
量子点（Quantumdots，QDs）是准零维（quasi-zero-di，mensional）的纳米材料，由少量的，子所构成。通常是一种由II-Vl族或III-V族元素组成的纳米颗粒，尺寸小于或者接近激子波尔半径（一般直径不超过10nm），具有明显的量子效应。量子点由于其独特性质，在光学、生物学、催化、医药及功能材料等[1~8]方面具有极为广阔的应用前景，并已在生物染色、医疗诊断、DNA序列测定和免疫分析等方面得到应用，其中最有前途的应用是在生物体系中作为荧光标记物。经过研究，在水溶液中合成纳米颗粒已发展成为一种比较完善的方法。特别是近些年来，水性CdTe量子点的制备取得了不少进展，根据张文豪[7]、高明远[8]等的研究，可知在常压条件下，很难得到我们需要CdTe/CdSe量子点荧光光谱。本实验考虑在高压条件下研究不同的反应温度、时间等条件对实验的影响。找出合适的实验条件以得到CdTe/CdSe量子点荧光光谱在650-818nm内可调。这对水相合成具有近红外发光量子点的研究将会有很大的意义。
2、实验方法及结果讨论
2.1 药品
氯化镉CdCl2（分析纯）、亚碲酸钠Na2TO3（分析纯）、硒粉（200目，99.999%）、硼氢化钠NaBH4（分析纯）、巯基丙酸MPA、氢氧化钠（分析纯）、蒸馏水。
2.2 仪器
FA1004电子天平、UV-2450紫外可见分光光度计、F-4600荧光光度计、5-2型磁力搅拌器、ZF-7A手提紫外分析仪、高温反应釜、恒温箱。
2.3 实验步骤
2.3.1 CdTe量子点模板的制备
亚碲酸钠：亚碲酸钠0.0116g（0.052mmol）+NaBH40.01g+3mlH2O，在圆底烧瓶中搅拌溶解至透明。
氯化镉：在圆底烧瓶内，CdCl2（0.42mmol）0.0956g+H2O47ml+MPA30ul搅拌溶解，用NaOH调节PH为11，通N210min。
CdTe：将制备好的亚碲酸钠溶液注入氯化镉溶液中（液面下注入），升温至97℃，取反应液，溶于水后样品在紫外灯照射下发黄光，即反应结束，获得CdTe模板。通过改变MPA量、反应时间可以获得不同尺寸的CdTe模板。
2.3.2 高压条件下进行CdSe包覆实验
(1) 取CdTe反应液3ml于高压反应釜中+6mlH2O+XgCdCl2搅拌，+YulMPA，用NaOH调节pH=9.5。
(2) 取0.0018gSe+0.0026gNaBH4+3mlH2O于圆底烧瓶，搅拌，排气，加热（约40℃），使之溶解成无色透明液体，形成Se液。
(3) 将3mlSe平分注入两个反应釜之中，密封，在Z℃下反应Th。反应温度对实验的影响：
当X为0.0103，Y为13，T为2时，不同反应温度对量子点荧光发射及吸收的影响。实验结果如图1所示。反应后溶液颜色加深，温度过高时溶液出现沉淀。从图1可以看出120℃时量子点荧光发射光谱峰的位置在654nm，图2可以看出160℃时峰的位置在709nm。由此可以得出在一定范围内随着反应温度的增加，量子点荧光发射光谱峰的位置发生红移，但超过一定的温度后就会出现沉淀，且溶液在紫外光照射下不再发光，经实验得出比较合适温度为160℃。
反应时间对实验的影响：
当X为0.0412，Y为19，Se的量为0.0036g，NaBH4的量为0.0090g，反应温度为160℃时，不同时间对量子点荧光发射及吸收的影响。实验结果如图3所示。反应后溶液颜色较深，反应时间过长溶液出现沉淀。从图3可以看出，反应时间为1h时，量子点荧光发射光谱峰的位置在642nm处，反应时间为1.5h时，量子点荧光发射光谱峰的位置在680nm处。因此可以得出，在其他条件不变时，在一定范围内反应时间越长，量子点荧光发射光谱峰的位置波长越大。结合反应温度，实验得出较合适的时间是1.5h。
2.4 结论
经过实验可知，要想获得较高质量、发光率较高、稳定性高发光范围可以从可见至红外，且连续可调的CdTe/CdSe量子点，可以采用高压反应釜，反应温度控制在160℃，过高则容易出现沉淀，过低则不容易达到预期目标；反应时间为1.5h，时间过长亦容易出现沉淀导致溶液在紫外条件下不发光，太短则反应不充分；综上所诉采用巯基丙酸作为稳定剂，在水溶液中合成CdTe模板，通过改变上诉变量，可以得到750nm以上的CdTe/CdSe量子点，且该实验具有制备CdTe/CdSe的方法简单，稳定性较好，实验过程中毒性较小，对环境污染程度小等优点，因而可以更加方便、合适、安全的应用于生物医学领域。
参考文献：
[1]王韦,张纪梅,郭宁,等.半导体CdTe纳米晶的合成及其光学性能[J].应用化学,2006,22(3):109-118.
[2]王素梅,蒋治良,梁爱惠.CdTe量子点的光谱特性及其应用[J].光谱学与光谱分析,2008,28(9):2152,2155.
[3]徐扬子,胡鹤.Mn2+,Pb2+共掺杂ZnS纳米材料制备及光致发光[J].发光学报,2007,28(4):589-593.
[4]施尔畏,夏长泰,王步国,等.水热法的应用与发展[J].无机材料学报,1996(2):193-206.
[5]王香,马旭梁,等.ZnSe､ZnS量子点的可控合成与表征[J].发光学报,2009,3(6):818.
[6]霍字飞,王春艳,王金凤.CdTe/CdS核壳量子点的合成和指纹检测研究[J].河南化工,2010,27(2):11.
[7]张文豪,于俊生.水溶性的高荧光CdTe/CdSelI型核壳量子点的合成与表征[J].无机化学报,2010,26(5):775-780.
杨瑾.CdTe/CdSe量子点的水相法合成[J].科技创新与应用,2019(24):134-135.
分享：
水质化学分析要求专业人员应用相应的化学试剂、合理的检测方法以及先进的检测设备等对水体的各项指标进行有效检测。在实际开展水质化学分析工作时，检验人员需要依据不同地区具体的水质情况，采取对应主成分分析法、模糊综合监测法等分析方法，严格依据样品采集、储存以及运输等不同环节的要求进行检验。
2023-09-01
有机膦-金配合物作为催化剂在有机合成反应中的应用一直是催化研究领域的热点之一,许多金配合物被证实能有效地催化活化炔烃、烯烃,甚至芳香化合物。然而大部分有机膦-金配合物具有催化活性的中间体稳定性不好,导致其催化活性及应用受到诸多限制,因此合成新型的有机膦-Au配合物并研究其结构与性质具有重要的意义。
2020-07-16
通信设备给生活带来便利的同时,也带来了日益严重的电磁干扰[1,2,3,4,5].长期生活在电磁辐射环境中,会给人的身体和心理带来不良影响,如人体免疫力降低.随着电子设备小型化,元器件间的电磁波相互干扰,进而缩短设备的使用寿命.手机辐射的电磁波会对精密仪器产生一定的干扰,影响仪器的正常工作.在雷达探测中,电磁干扰会导致军事打击的准确性降低[6,7].
2020-07-14
劳氏紫是一种含有N和S的有机试剂，和Hg(II)之间有较强的结合力。本研究采用化学键合方法，将劳氏紫联接到磁性纳米材料表面，制备一种劳氏紫修饰的功能化核壳型磁性纳米材料，对其进行表征，测试其磁响应性能，并研究对废水中重金属Hg(II)的吸附性能，以期对含Hg(II)废水的吸附处理具有借鉴作用。
2020-07-09![探讨{[Zn(L)(CH3COO)]•(H2O)}n(1)的结构表征与合成方法](https://91xueshu.oss-cn-qingdao.aliyuncs.com/uploads/2019/11/5ddf193d18cac_thumb.jpg)
本文选择了一个含苯甲酸和苯并咪唑基团的双功能配体4-(2-苯并咪唑基)苯甲酸(L)(Scheme1)。该配体中既有芳香羧基又有咪唑环，这两个基团都有很强的配位能力，协同效应下应该会制备出具有新颖结构和性能的配位聚合物。最终，在水热条件下，我们合成了L与Zn(II)的配位聚合物{[Zn(L)(CH3COO)]∙(H2O)}n(1)。X-射线单晶衍射实验发现该配位聚合物为2D结构。
2020-06-29
高校物理化学实验是一门重要的化学基础学科，在巩固加深物理化学理论课程中概念和理论的理解方面有着重要作用。中国海洋大学是一所具有海洋特色的综合性学校，涉海学科一直是我校特色优势化学科，如何结合当代蓝色经济发展的需求，将海洋特色和各专业特色融入到目前实验教学内容当中，丰富实验内容，激发学生学习兴趣，一直是我们实验教学队伍的研究内容。
2020-06-29
超级电容器作为当代应用最为广泛的绿色储能装置，在各市场领域发展前景广阔[1,2]。但因其能量密度不高、使用寿命短等缺陷而无法满足人们对超级电容器的更高性能需求，所以仍需对其性能进行改善。超级电容器性能的高低与电极材料的性能直接相关，而影响电极材料的电化学性能的主要因素有溶液pH、反应物的用量（比例）及反应温度等。
2020-06-29
本文首先通过水热法合成球状TiO2纳米颗粒，利用NaBH4在高温条件下将其还原成黑色TiO2，减小带隙增强对可见光的吸收。然后，将黑色TiO2颗粒在高温条件下与MoS2粉末相结合构建黑色水热法TiO2/MoS2异质结，有效抑制了光生空穴对的重合。同时，利用扫描电子显微镜（SEM）进行形貌结构分析。
2020-06-29
甲醇重整燃烧电池（以下简称“甲醇电池”）为了结构紧凑、控制便利，重整和启燃时均以甲醇水溶液为原料；冷启动时，热量主要由甲醇水溶液气化燃烧供给。因启动温度低、甲醇水溶液气化不足、氧化燃烧催化剂不耐湿、尾气空速大等因素，甲醇难充分燃烧，尾气中常存在一定的甲醇、甲醛等。
2020-06-29
在本文中,我们制备出具有中孔结构的TS-1分子筛,以它作为基底将金属Ga3+离子修饰于分子筛TS-1的表面,得到Ga3+离子改性的中孔分子筛材料。在室温紫外光辐照条件下,考察中孔结构对乙烷C—H键的活化以及对目标产物转化的影响。结果显示,中孔Ga3+-TS-1分子筛显示出极高的光诱导活化乙烷C—H键生成丁烷的能力。
2020-06-29我要评论
期刊名称：化学研究
期刊人气：637
主管单位：河南大学
主办单位：河南大学
出版地方：河南
专业分类：化学
国际刊号：1000-8217
国内刊号：11-1730/N
邮发代号：82-413
创刊时间：1997年
发行周期：双月刊
期刊开本：大16开
见刊时间：10-12个月
影响因子：2.741
影响因子：1.160
影响因子：1.215
影响因子：0.770
影响因子：0.374
学术期刊咨询、科普杂志阅读、专利申请方案、课题研究设计、专著挂名咨询、论文下载、文献查询、原创文章检测、SCI实验设计方案等多项服务。
服务热线
您的论文已提交，我们会尽快联系您，请耐心等待！
你的密码已发送到您的邮箱，请查看！
2020-02-12
175
上传者：管理员
