论文部分内容阅读
近年来,半导体量子点(QDs)作为一种理想的荧光纳米材料,由于具有发射波长可调、光学性能稳定、荧光发射谱窄、发光寿命较长等优点而备受关注。随着社会发展,环境破坏问题日益严峻,传统白炽灯光源由于需要高温,存在能源浪费的问题。与传统白炽灯相比,白光发光二极管具有功耗低、体积小、寿命长、对环境友好等优点成为新一代照明光源。半导体量子点的独特光学特性使他能够成为发光二极管的荧光材料。此外量子点的在生物成像方面也表现出理想的光学性质和良好的生物相容性。这些性质使得量子点不仅可以应用在发光二极管,而且可以作为荧光标记物应用在生物医学成像。基于此,本论文选取纯无机钙钛矿量子点为荧光粉,制备白光发光二极管,探究光学性质;随后通过掺杂Mn2+降低有毒的Pb2+,制备CsPbxMn1-xCl3纳米晶,探究其光学性质;另外选取硒化银量子点为荧光探针,用于生物活体成像及脑部、腹部血管成像。本论文主要研究内容如下:(1)通过改变卤化物(Cl,Br,I)的掺杂比,运用热注射法成功制备了红色CsPb(I2Br1)、绿色CsPbBr3和蓝色CsPb(Br1.5Cl1.5)三基色荧光粉。对其结构、形貌进行表征,结果显示样品主要以立方相结晶,形貌均匀,并表现出优异的光学性质。我们进一步将合成的三基色荧光粉研磨涂覆在紫外二极管上,构建了暖白光二极管。(2)通过改变反应条件,如Mn2+掺杂的浓度、热注射的反应温度等,合成了一系列CsPbxMn1-xCl3的纳米晶,降低了纯CsPbCl3 QDs中有毒Pb2+的比例。结果表明在不同条件下合成的CsPbxMn1-xCl3样品的光学性质有所区别,实现了该体系纳米晶的发光颜色调控。(3)我们采用牛血清蛋白作为软模板,通过油浴法合成尺寸3 nm左右的超小Ag2Se量子点。研究了不同温度合成Ag2Se量子点的光学性质,结果表明样品在808 nm激光激发下,具有优异的近红外二区发光特性。同时,我们构建了Ag2Se量子点生物探针,实现了昆明鼠的近红外二区活体成像,并进一步实现了非侵入性脑部和腹部血管成像。