ZnS核-壳纳米晶的微乳液法合成及光学性能研究.pdfVIP

谢瑞士 等 ：Fe：ZnSe／ZnS核一壳纳米晶的微乳液法合成及光学性能研究 1415 Fe：ZnSe／ZnS核一壳纳米晶的微乳液法合成及光学性能研究 谢瑞士，刘凌云，李园利 ，杨 琳 ，肖定全 ，朱建 国 (四川大学 材料科学与工程学院，四川 成都 610064) 摘 要 ： 在环 己烷／TritonX—lOO／水／异丙醇 w ／O 器 [1o]的首选材料 。由于其对 0．5～22~／m 的光束有 良 型微乳液体系中制备 了Fe：ZnSe／ZnS核一壳纳米晶。 好的透过性_1¨，也是 良好的红外窗 口材料_】。另外 ， 采用 X射线衍射仪 (XRD)分析 了产物的结构 ，利 用透 它还可用作各种光致或 电致发光器件[1引、太 阳能 电 射 电子显微镜 (TEM)观察 了产物的形貌 ，采用光致发 池_l1、光波导开关[1、药物载体等[】引。 光 (PL)谱 、紫外一可见 (UV—Vis)吸收谱测试 了产物的 本文采用 W ／O型微乳液法在环 己烷 ／TritonX一 光学性能。着重研究了水与表面活性剂的摩 尔比(R 100／水 ／异丙醇体系 中制备 了Fe：ZnSe／ZnS核一壳纳 值)对合成产物的光学性能的影响。并对相关现象潜 米晶。采用 X射线衍射 (XRD)仪 、透射 电子显微镜 在的机理进行 了讨论。 (TEM)、光致发光 (PL)谱等研究 了Fe：ZnSe／ZnS 关键词 ： 微乳液法 ；化学合成 ；11一Ⅵ半导体 ；核一壳纳 核一壳纳米晶的结构 、形貌和光学性能 。着重研究了水 米晶；光学性能 与表面活性剂 的摩尔 比(R值)对合成的核一壳纳米晶 中图分类号 ： O433．4；0472。。．3 文献标识码 ：A 光学性能的影响。并对相关现象潜在的机理进行 了讨 文章编号 ：1001—9731(20l1)08—1415—03 论 。 1 引 言 2 实 验 半导体纳米 晶，也称为量子点，是一种 由Ⅱ一Ⅵ族 2．1 实验原料 或Ⅲ一V族元素组成的化合物或核一壳结构纳米粒子[1]。 乙酸锌 (Zn(CH。COO)2·2H2O)、硫酸亚铁 (Fe— 最近 2O多年来 中，它一直是化学科学工作者研究和关 sO ·7H。O)、硫化钠 (NaS ·9H O)、硒粉、硼氢化钠 注的热点。当量子点的尺寸接近或小于激子玻尔半径 (NaBH )、非离子型表面活性剂 曲拉通 X一100(Triton 时，表现 出不 同于体相材料 的独特 的物理和化学性 X一100)、异丙醇、环 己烷，均为分析纯 。实验用水为除 质[2]，这些独特 的性质包括强且窄的荧光发射光谱 、连 氧去离子水。 续的吸收光谱、高度的化学和光学稳定性，以及优越 的 2．2 实验过程 可操控性能和表面功能等 ，使其成为具有广泛应用前 选用环己烷／TritonX—lOO／水 ／异丙醇为微乳液体 景的半导体材料而受到普遍关注。基于其优 良的光学 系。其 中，环 己烷与水 的体积分别 比为 7：3，R值 特性 ，量子点 已成功地应用于光电元器件 、非线性光学 (水／表面活性剂物质的量之 比)根据实验需要而定 。 器件 、量子点激光器 、发光二极管、太阳能 电池 、生物标 将微乳液 工A(环 己烷／TritonX一100／Se卜水溶液／异 记等多个领域_1 “]。 丙醇)置于磁力搅拌器上加热至 70℃，在不断搅拌 的 目前纳米材料 的制备方法很多，各有优缺点[5]。 条件下按物质 的量之 比为 1：1慢慢滴加微乳液 IB 微乳液法是 20世纪 8O年代兴起的一种有效的制备纳 (环 己烷 ／TritonX—lOO／核层 Zn抖与