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胶体量子点(QDs)是可溶液加工的半导体纳米颗粒,具有量子尺寸效应和量子限域效应,被广泛地应用于生物荧光标记、荧光传感器、太阳能电池和发光二极管(LED)等领域。相对于传统的含有剧毒重金属二元荧光半导体量子点,Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族多元半导体纳米晶,尤其是CuInS2和AgInS2量子点因其具有价格低廉、环境友好等优势而被广泛的研究。本论文工作集中在CuInS2和AgInS2半导体纳米晶合成研究方面,其主要内容如下: 1.我们成功地宏量制备了Ag-In-S/ZnS核壳量子点。此种制备方法高效、重现性好、操作简单。水溶性的巯基乙酸以及明胶作为双配体,分别配位Ag离子以及In离子,平衡两种阳离子的反应活性。研究发现Ag/In的投料比,溶液的pH值以ZnS壳层的厚度均会影响量子点的荧光效率。我们合成的Ag-In-S量子点具有立方相闪锌矿结构,其组成可调。我们获得的最高荧光效率可以达到70%。将橙光和绿光的Ag-In-S/ZnS核壳量子点与蓝光InGaN基LED相结合制备出的暖白光发射的LED,其显色指数可高达90.2,色温为3698K。 2.我们成功地利用电压力锅一次性大量制备了Ag-In-S量子点。此种制备方法简单高效,重现性高以及成本低廉。与传统有机相合成方法相比,该方法更加方便、绿色、价格低廉。毒性较低的聚乙烯亚胺(PEI)作为配体,分别配位Ag离子以及In离子,平衡两种阳离子的反应活性。研究结果表明Ag/In的投料比,PEI的含量以反应时间均会影响量子点的荧光效率。我们合成的Ag-In-S量子点具有立方相闪锌矿结构,其最高的荧光效率可达32%。这种胺基功能化的水溶性量子点可以实现对葡萄糖有选择性检测,同时由于其具有较长的荧光衰减寿命,在生物成像中具有较大的潜在应用价值。 3.将Cu2O,ZnO,In(OH)3分别溶解在1-正丁胺和二硫化碳的乙醇溶液中获得均相的分子前体溶液,通过旋涂和煅烧过程直接原位制备了Cu-Zn-In-S四元量子点薄膜。通过改变Cu∶Zn∶In的比例,可调节Cu-Zn-In-S四元量子点薄膜的发光颜色,并且最高的荧光效率可以达到22.1%。研究结果表明Cu∶Zn∶In的投料比例,烧结温度以及烧结时间均会影响Cu-Zn-In-S量子点薄膜的荧光效率。我们通过一步法制备的发光薄膜可以直接作为温度检测器,在60℃-200℃范围内具有良好的函数关系。我们制备的量子点薄膜不需要复杂的量子点合成过程,可以直接用于量子点发光二极管中。