精编制作量子点合成方法总结(2018)PPT课件
15页1、量子点QuantumDots 刘 12017000 云南大学化学科学与工程学院 药学院 2018年6月10日 13日 原帖 学术干货 明星 量子点的合成及经典文献推荐与解读 量子点 QuantumDots QDs 三维方向都处于量子尺寸的纳米颗粒量子尺寸效应 当材料尺寸小于激子 exiton 波尔半径aB时 其连续能级将变离散 并出现带隙变宽现象 量子限域效应 量子尺寸会将电子运动限制在很小范围 使空穴约束电子形成激子的概率非常高 因此这类材料一旦吸收光将产生相当高浓度的激子 且激子受到的限制作用很强 2 量子点的合成 SynthesisofQDs 由于文献报道的量子点种类众多 合成方法也很多 无法一一介绍 因此 以量子点中 资历最老 的 族 族和另外一些硫属化合物半导体作为对象 粗略可分为三类 微乳法 反相微乳法 正相微乳法 热分解法 热注射法 非注射方法 水热法 溶剂热法 3 1 微乳法1 1 反相微乳法反相微乳法是利用反向微乳液作为 微反应器 合成纳米的方法 所谓的反向微乳液是由大量的油相 如己烷 少量的水相 适量的表面活性剂 如AOT 和助表面活性剂 通常是中等碳链的醇 主要起
2、改善界面柔性的作用 反向微乳液体系中可以有也可以没有助表面活性剂 组成的热力学稳定的多相体系 在表面活性剂的作用下 体系中形成油包水 W O 的 微反应器 水相中是前驱体 微反应器 的尺寸就是最终获得材料的尺寸 这样就可以通过调控各相的比例等参数调节 微反应器 的大小 从而对材料的尺寸进行控制 4 反相微乳法实例 Colvin V L etal J Am Chem Soc 1992 114 13 5221 5230 5 具体操作在烧杯A B中分别加入500mL己烷 油相 和44 4g琥珀辛酯磺酸钠 AOT 表面活性剂 搅拌混合均匀 在A中加入12mL含有2 34gCd ClO4 2 6H2O的水溶液 Cd源 水相 形成透明澄清液 在B中加入12mL含有0 36gNa2S 9H2O的水溶液 S源 水相 形成透明澄清液 将A液加入B液 这时将发生A液微乳和B液微乳的碰撞 物质交换 继而发生反应 体系由无色变成黄色 说明形成了CdS量子点 然而后续处理还比较麻烦 伯克利大学A P Alivisatos课题组用反相微乳法合成的CdS量子点的HRTEM图像如右图所示 1 微乳法1 2 正相微乳法
3、与反相微乳法类似 正相微乳法中一般也包含水相 油相和表面活性剂 与反相微乳法不同的是 正相微乳法中的水相是大量的 形成的是水包油 O W 并且反应常常发生在油水界面 由于一般的无机盐前驱体在水中的溶解度都比较高 所以正相微乳法可以获得较大量的产物 虽然表面上看起来正相微乳法和反相微乳法的操作是 类似 的 然而反应机理却不同 6 正相微乳法实例 Ge J P etal Chem Eur J 2006 12 25 6552 6558 7 清华大学李亚栋课题组 a 正相微乳法合成量子点的机理示意图 b g 正相微乳法合成量子点的TEM图像 b Ag2S c PbS d CdS e ZnS f Ag2Se g PbSe 反相微乳法的缺点由于前驱体在水相中的直接反应相对较快 很难对尺寸均一性进行控制 且产物的晶化程度往往不高 另外 由于反应体系中水相是少量的 因此得到的产物量相对较少 正相微乳法的缺点正相微乳法只能获得无定形态或结晶性较差的纳米颗粒 还需要进一步的热处理才能获得高结晶度产物 这似乎意味着操作程序并不算简单 而且相对来说挺耗时 8 2 热分解法热分解法是在高沸点溶剂中一定温度下 通
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