荧光量子点是三维量子限域的纳米材料,基于其本身的量子尺寸特性表现出荧光效率高、吸收光谱窄、尺寸依赖的发光可调性等优点,在光学器件、荧光标记和太阳能电池等领域具有良好的应用前景。同时,因其极小的尺寸导致巨大的界面积,极高的界面能以及大量表面悬挂键的存在,使得量子点极易团聚,且由于缺陷捕获陷阱的存在大大削弱了其发光性能。传统的量子点合成方法中常通过加入配体实现量子点的分散,以及表面钝化,在一定程度上减少表面缺陷。但是在面对苛刻应用条件,如光电领域中高温、高强度光辐射等环境时,单靠配体包覆不足以维持量子点的稳定性。将量子点分散在二氧化硅凝胶中,不仅能有效固定量子点,且二氧化硅凝胶良好的机械性能和耐热性可以有效保护量子点在高温条件下的稳定性和发光效率。但是,量子点在凝胶中能否均匀分散和如何保证复合凝胶材料不开裂,是制备量子点掺杂二氧化硅复合凝胶亟待解决的关键问题。针对以三问题,本文探究了 CdSe量子点掺杂的二氧化硅复合凝胶的制备方法。通过对油溶性量子点的修饰改性和直接水相合成两种途径制备了水溶性CdSe量子点,以实现CdSe量子点在二氧化硅凝胶前体溶液中均匀分散。将经表面钝化和功能化的CdSe量子点引入二氧化硅凝胶中,通过调整溶胶-凝胶法制备二氧化硅凝胶的工艺,实现量子点表面与二氧化硅凝胶网络的化学键合,制备了CdSe量子点掺杂的二氧化硅复合凝胶材料,采用X射线粉末衍射仪、荧光光谱仪及热重分析仪等测试仪器表征了复合材料的性能,发现复合凝胶中不仅原有CdSe量子点的荧光效率得到了保持,而且同时融合了二氧化硅凝胶良好的机械性能,量子点的结构和性能稳定性有效提高,实现了量子点在长时间激光照辐射下的发光稳定性。本论文的研究内容主要分为以下三个方面:(1)水相CdSe量子点的合成和修饰。采用水相合成法制备CdSe量子点,选用半胱氨酸(Cys)、巯基丙酸(MPA)和巯基乙酸(TGA)三种不同的配体作为封端剂。通过对配体、前驱体浓度和温度的探索,发现当TGA作为封端剂,回流温度80℃,回流4h时,形成的CdSe量子点性质最优;(2)油溶性量子点修饰改性。研究发现吡啶配体N原子可与量子点表面有效配位,故而选为中间配体,分两步配体交换将油酸配体的量子点转换成亲水性配位的水溶性量子点,经紫外灯照射和红外光谱证实了量子点均匀分散在表面活性剂水溶液中,吡啶则分布在二氯甲烷中。(3)CdSe量子点掺杂的二氧化硅复合凝胶的合成与表征。首先通过溶胶-凝胶法制备光学透明和机械性能良好的二氧化硅凝胶。采用正硅酸四乙酯为前驱体,APTES为碱性水解试剂,利用先酸后碱的两步催化工艺,在干燥过程中加入助剂探究避免凝胶开裂的条件,最终确定了溶胶成分比例、水解试剂、干燥助剂等实验条件,得到性能优异的二氧化硅凝胶。然后将经钝化和功能化的CdSe量子点引入前驱体系,合成了荧光性能稳定的CdSe量子点掺杂的二氧化硅复合凝胶。研究结果表明,在长时间激光照射下,与原有CdSe量子点溶液对比,该复合材料可有效保护量子点的长期稳定性。综上所述,通过溶胶-凝胶法制备的CdSe量子点掺杂的二氧化硅复合凝胶兼顾量子点的荧光性能与凝胶的优良机械性能,有助于提升量子点在苛刻条件下的发光稳定性。论文的实验研究结果将对量子点掺杂复合凝胶材料的研究提供一定的理论依据和技术支持。