论文部分内容阅读
硅量子点(SiQDs)是一种非常重要的准零维半导体纳米材料,它不仅拥有独特的光电特性,还具有无毒无害、价格低廉、生物相容性良好等诸多优点,被众多科研人员所关注。硅量子点的应用非常广泛,在分析检测、生物标记、光催化剂、光电二极管、太阳能电池等领域都有所应用,拥有广阔的发展前景。本文研究了荧光硅量子点(F-SiQDs)的合成、修饰和应用,主要内容如下:1、以3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)和L-抗坏血酸钠为原料,使用水热法制备了绿色荧光硅量子点(GF-SiQDs)。由吸收光谱可知,GF-SiQDs没有明显的吸收峰;由荧光光谱可知,GF-SiQDs的最大激发波长为420nm,最大发射波长为517nm;由红外光谱可知,GF-SiQD表面含有大量的氨基;由透射电镜照片可知,GF-SiQD为球形粒子且分散性较好、尺寸分布均匀;由X-射线衍射谱可知,GF-SiQDs为无定型结构;由实验研究可知,GF-SiQDs的耐盐稳定性良好。此外,反应条件和溶液的酸碱度都会影响GF-SiQDs的发光性能。最后,利用过氧化氢对GF-SiQDs表面缓慢氧化得到了二氧化硅修饰的GF-SiQDs,修饰后的GF-SiQDs粒径变小、稳定性增强、最大发射波长蓝移。2、以N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺(DAMO)和一水柠檬酸为原料,使用水热法合成了蓝色荧光硅量子点(BF-SiQDs)。吸收光谱表明,BF-SiQDs的最大吸收波长为360nm;荧光光谱表明,BF-Si QDs的最大激发波长为370nm,最大发射波长为448nm;红外光谱表明,BF-Si QDs表面存在大量的氨基;透射电镜照片表明,BF-SiQD为球形粒子且分散性良好、粒径较为均匀;X-射线衍射谱表明,BF-SiQDs为无定型结构;实验研究表明,BF-SiQDs的光稳定性和耐盐稳定性都非常良好,且荧光寿命为14.2ns、量子产率为70.4%。此外,反应条件和溶液的酸碱度都会对BF-SiQDs的发光性能产生一定的影响。最后,使用BF-SiQDs对铜(II)离子、偶氮苯和4-(苯偶氮基)苯甲酸进行了检测,实验结果表明:铜(II)离子测定的线性范围为0~1mM,检测限为0.091mM;偶氮苯测定的线性范围为0~1mM,检测限为0.043mM;4-(苯偶氮基)苯甲酸测定的线性范围为0~0.75mM,检测限为0.040mM。