多形態(tài)二氧化硅微球及其熒光膠體復合粒子的制備和表征.pdf

1、半導體納米晶因其尺寸依賴的光學性質(zhì),在太陽能電池,顯示,生物探針等領域引起了人們的廣泛關注。介孔二氧化硅材料因其大的比表面積,良好的孔結構以及可調(diào)的孔尺寸在催化、吸附、分離、化學和生物成像以及可控釋放等方面有了越來越廣泛的應用。將介孔二氧化硅材料作為惰性基質(zhì),與半導體納米晶相復合,構筑熒光復合膠體粒子,不但可以解決納米晶實際應用中毒性大,穩(wěn)定性不高等問題,還可以為納米晶提供良好的水分散性、生物相容性和表面功能。
　　 因此,本論

2、文先是合成了均質(zhì)搖鈴狀,花瓣狀,花生狀等各種結構的介孔二氧化硅微球以及高質(zhì)量的水溶性CdTe納米晶。在此基礎上,將兩種材料復合,探索出了一種簡便有效制備CdTe功能化膠體二氧化硅粒子的新方法。并改變實驗條件,對所得粒子的熒光性質(zhì),結構演變機理進行了深入探討。具體內(nèi)容如下:
　　 首先,利用“結構差異選擇性刻蝕”的方法,成功地合成了尺寸在250nm左右,同時具有可調(diào)的大孔和小孔雙介孔殼層結構的花瓣狀中空二氧化硅微球。并選用不同濃度

3、的氨水和不同量的碳酸鈉溶液做為刻蝕劑來研究實心二氧化硅/介孔二氧化硅(sSiO2@mSiO2)核殼微球在堿性高溫條件下的結構演變。制備出了均質(zhì)搖鈴狀,花瓣狀,花生狀等各種結構的介孔中空二氧化硅微球,對其形成機理做出了解釋,指出刻蝕劑溶液中自由羥基的數(shù)量對最終微球結構起決定作用。這種結構演變機理為介觀尺度范圍內(nèi),介孔二氧化硅微球形態(tài)和結構的設計和控制提供了一種嶄新的路徑。
　　 其次,采用巰基水相法制備出了高質(zhì)量的水溶性CdTe納

4、米晶。實驗結果表明,制得的CdTe納米晶具有很好的水溶性和穩(wěn)定性,其水溶膠可在暗處放置一年不淬滅,不聚集。
　　 最后,用原位生長的方法,以搖鈴狀介孔二氧化硅微球為微觀反應器,來原位合成CdTe納米晶,制備出了棒狀核殼結構的熒光復合粒子。通過改變所用二氧化硅微球的種類和實驗條件,對復合粒子棒狀核殼結構的成型機理及其熒光性質(zhì)進行了深入探討,指出高溫、堿性環(huán)境的存在以及巰基丙酸與Cd2+的協(xié)同作用對復合粒子的形貌起決定作用。其熒光性