Ⅱ-Ⅵ族量子点表界面调控及性质研究.pdfVIP

主的各个分析测试平台提供的齐全的分析表征手段让我的科研生活得以顺利地展开。浙江

大学化学系就像一个家一样，一直给我以温暖和安心。

舒宇飞

摘要

量子点表界面的研究对于基础科学以及工业应用均具有十分重要的意义。但是目前人

类对量子点表界面的理解以及调控水平还处于初级阶段。复杂核壳结构量子点中无机界面

的构建还有很大的可提升空间。无机-有机界面的精确调控及表征方法还不够完善。研究者

们对量子点有机界面的组成、含量、结构知之甚少，更谈不上精准调控。本工作分别从量

子点无机界面的合成控制，无机-有机界面调控及表征方法，有机配体层精细组分定量分

析，量子点应用四个方面，从内向外，从合成到应用展开研究，展示通过精准调控表界面

以实现“量身定制”量子点的可行性。

首先，本工作对无机-无机界面进行了合成探索与表征，把CdSe-ZnS无机-无机界面

置换为两个或三个无机-无机界面，实现了界面张力和激子限域能力的有效调控。由本工作

发展的合成策略制备出的量子点表面配体种类单一确定，在油相中具有接近完美的荧光性

质。为了考察不同无机界面的量子点在不同环境中的荧光性质，本工作探究了复杂核壳结

构量子点配体交换以及水溶性高荧光效率的量子点发射材料。

为了丰富量子点无机-有机界面的可调性，本工作发展了三种无机-有机界面的调控方

法：表面中性化处理，金属盐修饰以及L型配体促进的Z型配体交换，均能实现无机-有机

界面组分和结构的精准调节，并且能保持量子点优异的光学性质。为了更加清晰地理解无

机-有机界面的调控过程中发生的化学反应，本工作分别针对无机界面和有机界面各发展

了一套定量表征方法，可以准确地揭示在无机-有机界面的调控过程中各界面组分含量的

变化。

随着对量子点有机界面研究的逐步深入，实验结果表明量子点表面配体不仅含有常见

的有机化合物，还含有一种广为忽视但又重要的活性物质——水分子。鉴于水分子对量子

点潜在的重要影响，本工作针对量子点表面水分子进行了细致的研究。本工作发展了量子

点表面水分子的定量分析方法，并且设计验证实验以及发展适配的测试手段，证明了量子

点表面羟基物种的存在形式为水分子。进一步地，本工作利用固体核磁技术测定了水分子

中氢原子和表面镉的距离，针对量子点表面水分子的行为进行了探究。

最后，利用表界面调控及表征方法，本工作针对表界面对量子点在应用中表现的影响

展开研究，在量子点电化学发光以及量子点发光二极管的应用中取得了显著成果。

本论文发展的量子点表界面调控及表征方法以及其在应用中的表现证明通过精准调

控表界面以实现量子点的“量身定制”这一策略是可行的、有效的。

关键词：量子点，无机-无机界面，无机-有机界面，配体，水分子，电化学发光，量子点

发光二极管

Abstract

Thestudyofquantumdots’surfaceandinterfaceisofgreatsignificanceforbasicscience

andindustrialapplications.However,atpresent,theunderstandingofthesurfaceandinterfaceof

quantumdotandthelevelofregulationandcontrolarestillintheirinfancy.Thereisstillmuch

roomforimprovementintheconstructionofinorganicinterfacesincomplexcore-shellquantum

dots.Theprecisecontrolandcharacterizationmethodsoftheinorganic-organicinterfacearenot

perfect.Researchersknowverylittleaboutthecomposition,content,andstructureofquantum

dots’or