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科學家開發量子點合成新方法

時間:2019-09-09 10:07:48 來源:中國科學報

  華東理工大學化學與分子工程學院教授邢明陽與美國加州大學河濱分校教授Yadong Yin合作,在量子點合成領域獲重大研究進展,研發出一種在純水相中可大批量合成量子點的新方法。相關研究成果近日在線發表于《化學》。


  傳統的發白光無機量子點的制備方法主要依賴于將三原色發光量子點封裝在固體矩陣中,這一方法面臨著量子點易團聚發生熒光猝滅、合成控制復雜難以量產等重大挑戰。


  為此,該研究團隊開發了一種直接在二氧化硅(SiO2)小球體相內生長量子點的液相合成新方法。研究人員利用該方法易與Zn2+、Cd2+等金屬陽離子發生離子交換反應的特性,成功地將金屬陽離子引入SiO2小球體相,再通過室溫硫化直接生成金屬硫化合物,最后,通過巧妙的酸洗與醇洗過程(酸的濃度需要調控),可選擇性地將SiO2小球表面覆蓋的硫化物洗掉,再通過高溫煅燒實現SiO2小球體相量子點的晶化。在煅燒過程中,利用SiO2小球體相孔道的“限域效應”,有效抑制了量子點晶化過程中團聚現象的發生。


  整個量子點的合成過程在純水體系中完成。該白光量子點合成策略有效避免了傳統合成方法所需的復雜的封裝過程,為新型功能納米復合材料的合成提供了一個新的通用平臺,可以方便地將各種納米顆粒結合到溶膠—凝膠衍生的膠體基質中。


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