【摘 要】
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ZnO是一种环境友好的半导体氧化物,且与CdSe、CdTe相比具有毒性低,生产成本低的优势,具有广泛的应用前景。ZnO纳米材料具有较好的可见光发射,可应用于生物标记。但是由于ZnO
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ZnO是一种环境友好的半导体氧化物,且与CdSe、CdTe相比具有毒性低,生产成本低的优势,具有广泛的应用前景。ZnO纳米材料具有较好的可见光发射,可应用于生物标记。但是由于ZnO纳米粒子量子产率低,不利于应用,因而许多方法被用来改善ZnO的发光性能。而表面修饰与其他方法相比,由于其可以改善ZnO量子点的荧光性能、水溶性、尺寸与发光的稳定性,目前被广泛研究。本实验利用化学法制备了具有绿光发射的ZnO量子点,通过对锌源的对比,发现氯化锌制备的ZnO量子点尺寸稳定性及发光稳定性最好。但量子点存在团聚现象且量子产率低(9.9%)。通过对ZnO量子点吸收、发光及荧光寿命的测试,判断ZnO的绿光发射来源于缺陷发光。本实验选取具有不同结构的有机羧酸(油酸,丙酸,丙烯酸,甲基丙烯酸)对ZnO量子点进行修饰,发现具有刚性分子结构的丙烯酸与甲基丙烯酸可以增强ZnO量子点的发光,而具有柔性链的油酸与丙酸却使ZnO量子点发光强度降低。且经由甲基丙烯酸修饰的ZnO量子点具有很好的分散性,且荧光量子产率大大提高(25.8%)。本实验通过对样品红外光谱、光致发光谱、瞬态光谱、吸收谱、能带结构的分析,深入系统探究有机羧酸影响ZnO量子点光致发光性能的机制。甲基丙烯酸、丙烯酸增强ZnO量子点的发光是因为其刚性分子链可以有效消除ZnO量子点表面的非辐射复合中心,而丙酸、油酸降低ZnO量子点的荧光强度是因为其柔性分子链通过分子的振动、转动增加了非辐射复合的几率。
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