半導(dǎo)體納米微粒的表面功能化及其與聚合物的復(fù)合.pdf

1、半導(dǎo)體納米粒子具有許多獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)，高的比表面積以及小尺寸效應(yīng)，其光學(xué)性質(zhì)不但可以通過(guò)尺寸調(diào)節(jié)，而且還可以通過(guò)摻雜離子、結(jié)構(gòu)構(gòu)筑以及表面功能化來(lái)裁減。特別是納米粒子經(jīng)過(guò)表面修飾后具有功能性和選擇性，很容易與聚合物單體及生物分子相互作用。因此，功能性納米粒子及其納米復(fù)合材料在生物學(xué)、光電器件以及太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。 本論文選擇具有重要光電應(yīng)用的鄰菲羅啉和8-羥基喹啉衍生物作為配體，通過(guò)配體交換過(guò)程實(shí)現(xiàn)了對(duì)ZnS和C

2、dS半導(dǎo)體納米微粒表面的功能化，從而賦予了納米微粒較好的熒光性質(zhì)。我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)這些配體功能化納米微粒以后，納米微粒的粒徑?jīng)]有發(fā)生改變，而其熒光性質(zhì)發(fā)生了較大的變化，特別是其熒光強(qiáng)度明顯提高，8-羥基喹啉衍生物修飾的ZnS納米微粒表現(xiàn)出了較高的熒光量子產(chǎn)率(最高達(dá)49％)。這些結(jié)果表明這些配體與半導(dǎo)體微粒表面的金屬離子配位后形成具有發(fā)光性質(zhì)的配合物可能與無(wú)機(jī)微粒本身的發(fā)光性質(zhì)產(chǎn)生協(xié)同相互作用，從而影響了最終復(fù)合微粒的光學(xué)性質(zhì)。此外，為了實(shí)現(xiàn)

3、這些功能性納米微粒的功能并賦予其優(yōu)異的加工性質(zhì)，我們還將其通過(guò)原位本體聚合法引入到透明聚合物中制備了一系列具有熒光性質(zhì)的透明納米復(fù)合本體材料。研究結(jié)果表明：當(dāng)納米微粒引入到聚合物后，其熒光激發(fā)和發(fā)射峰的位置都發(fā)生了很大移動(dòng)，特別是表現(xiàn)出了對(duì)微粒濃度的依賴關(guān)系。同時(shí)，我們還研究了帶有不同功能側(cè)基的聚合物基體對(duì)納米復(fù)合材料光學(xué)性質(zhì)的影響，探討了其可能的作用機(jī)理。這些表面功能化的納米微粒及其透明聚合物納米復(fù)合材料將在新型光電器件的設(shè)計(jì)和構(gòu)筑上