ZnO@SiO2核壳量子点的制备与荧光特性研究
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更新于2024-08-28
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"该文研究了ZnO@SiO2核壳量子点的制备方法及它们的荧光性能。通过简便且温和的合成工艺得到了粒径在3~5纳米的超微小ZnO@SiO2量子点,这些量子点在紫外光下显示出黄绿色荧光,并在330纳米处具有最大紫外吸收,能够发射出510纳米的荧光。此外,文章还探讨了pH值、温度、不同金属阳离子和阴离子对量子点荧光强度的影响。"
本文主要涉及以下知识点:
1. **ZnO@SiO2核壳量子点的制备**:研究人员采用了一种操作简单、条件温和的合成方法来制造分散性良好的超微小ZnO@SiO2量子点。这种核壳结构的量子点具有独特的光学特性,能应用于多个领域,如光电子器件、生物标记和传感器。
2. **光学性质**:ZnO@SiO2量子点的平均粒径在3至5纳米之间,其在紫外光照射下发出黄绿色荧光,这表明它们在可见光区有良好的发光效率。紫外吸收光谱的最大峰值位于330纳米,对应的荧光发射峰为510纳米。
3. **环境因素对荧光性能的影响**:
- **pH值**:当pH小于或等于7时,量子点的荧光完全猝灭;而当pH值超过7,荧光强度随着pH值的增加而增强,直至在pH=9.0时达到最大,之后荧光强度会轻微下降。这表明量子点的荧光稳定性受酸碱环境影响。
- **温度**:随着温度的升高,量子点的荧光强度逐渐减弱,当温度超过50℃时,荧光完全熄灭,揭示了量子点在高温环境下的荧光不稳定。
4. **金属离子和阴离子的影响**:
- **金属阳离子**:一价金属离子对量子点的荧光强度影响较小,但二价和三价金属离子则表现出不同的猝灭效应。其中,Fe2+、Mn2+、Cu2+、Pb2+、Co2+、Ba2+和Mg2+的猝灭效果按顺序递减,而Fe3+、Cr3+、Bi3+和Al3+的猝灭效果较强。
- **阴离子**:部分阴离子如PO43-、HPO42-、H2PO4-对量子点的荧光有轻微增强作用,而HCO3-、CO32-、CH3COO-、SO32-等可能导致荧光削弱或猝灭。Cl-、SO42-、NO3-等离子则对量子点荧光影响较小。
这些发现对于理解和优化ZnO@SiO2量子点在实际应用中的性能至关重要,特别是在环境监测、化学传感和生物成像等领域。通过调整制备条件和环境参数,可以有效地控制量子点的光学性能,以满足特定应用的需求。
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2021-02-13 上传
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