第一组汇报PPT-量子点制备及其应用

量子点的制备及改性
掺杂机理：
三种掺杂理论模型示意图
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量子点的制备及改性
改性 2、核壳结构的半导体纳米晶
为了改善纳米晶的表面态，在纳米晶的表面包覆另外 一种壳层，形成所谓核壳结构，外层的壳层可以有效的将 核心纳米晶与周围环境相隔绝，有效钝化了纳米晶的表面 缺陷，从而极大的改善了纳米晶的荧光效率和稳定性，而 且可以通过选择合适的能带宽度的核层和壳层材料，形成 不同的核壳体系，可以在比这两种材料本身发光波长更宽 的范围内进发光调控。
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量子点的制备及改性
实现掺杂半导 体纳米晶的荧光 调控 含有较低的重 金属离子，更为 绿色
优点
具有较强的荧 光稳定性和热稳 定性 有效避免荧 光的自猝灭
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目前已有用量子点技术关于检测Hg2+、Cu2+、Zn2+、 Ag+、Cd2+、Pb2+、Cr3+等重金属离子的不同报道。
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总结及展望 量子点不但在海水重金属离子检测中有着广 泛的应用，还在分析科学其他应用研究取得 了重要进展。
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量子点的制备及改性
根据不同的能带宽度，核壳型纳米晶可以分为三类， 如图b所示，分别为Type-1型，反Type-1型和Type2型核壳结构。
（a）不同半导体 纳米材料体相的能 带图谱； （b）核壳型纳米 晶示意图
，如化学气相沉积（CVD）， 分子束外延（MBE）等并结合 光刻、腐蚀等超微细加工技术 ，减小固体维度和尺寸来制备 量子点；
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量子点的制备及改性
制备
液相法
沉淀法 溶胶-凝胶法 水热法
概念：纳米材料是由颗粒尺度在1～100nm的微小颗粒组成的固体体系， 其颗粒绝大多数是晶体，特征尺度至少在一个方向上为纳米量级。 分类： 1 纳米材料结构 2 纳米晶体结构形态 1）零维纳米晶体 2）一维纳米晶体 3) 二维纳米晶体 4）三维纳米晶体 5）包含上述纳米结构 单元的纳米复合材料 量子点(quantumdots，QDs)是由有限数目的原子组成，三个维 度尺寸均在纳米数量级。量子点一般为球形或类球形，是由半导体材料 (通常由II B～ⅥB或IIIB～VB元素组成)制成的、稳定直径在2～20 nil2 的纳米粒子。
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量子点的应用
检测机理
在量子点在与某些重金属离子发生相互作用时就可以 通过改变它的电子/空穴再结合效率而改变其发光性质，同 时其强度的改变量又会随着被测物浓度的变化而变化，继 而基于重金属离子对量子点荧光的猝灭或增强作用，可用 荧光猝灭方程或荧光加强效应方程加以描述。所以可以建 立某些痕量重金属离子的浓度与荧光强度的关系并实现对 这些重金属离子的定性或定量分析。
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量子点的应用
量子点技术的优点 量子点技术作为一种多学科交叉技术，其荧 光探针利用半导体纳米晶体独特的荧光性质检测 金属离子具有极高的检测灵敏度，而且检测荧光 所需的实验仪器一般为荧光分光光度计，该仪器 较为简单，一般实验室都有配备，所需环境要求 并不高，操作简单。
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纳米材料的特性
纳米材料的结构特性
小尺寸效应 表面界面效应 量子尺寸效应 宏观量子隧道效应
纳米材料的光学特性
线性光学性质 非线性光学效应
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1 2 3 4 5 核酸识别 蛋白质的免疫分析 细胞成像 在环境监测上的应用 在生命科学中的应用
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恳请各位老师批评指正！
其它
生物化学法 原位生成法
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量子点的制备及改性
改性
1、掺杂型半导体纳米晶
掺杂型半导体纳米晶是 指将少量或微量过渡金属离 子或稀土离子等杂质离子引 入单纯的半导体纳米晶晶格 内部，从而形成一种具有全 新光学性能的复合型半导体 纳米材料。
量子点的制备及改性 制备
制备
“自上而下”（top-down ）即利用先进的薄膜生长技术
“自下而上”（bottoLeabharlann Baidu-up ）即通过化学合成和组装或物
理气相沉积把原子或分子组合 成量子点[15]，利用晶体生长 的S-K（St ranski-Krastanow ）模式进行应变原位自组装生 长半导体量子点属于自下而上 的方法。
中国海洋大学第三届研究生学术论坛
量子点的制备及应用
第一学习小组
2013年9月
论文提纲
1 纳米材料的概念 纳米材料的特性
2
3 4 5
量子点的制备及改性
量子点的应用 总结及展望
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纳米材料的概念