Ag2S纳米晶的制备与光学性质研究开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

量子点(qds)作为半导体纳米晶的典型代表,由于其独特的电子光学特性,如荧光强度高、稳定性好、发射范围宽、具有尺寸效应等,成为研究的热点。1998年,qds作为荧光探针首次应用于生物医学方面,用于解决特异性生物标记问题。相比可见光,近红外(nir)荧光具有更高的组织穿透深度和更低散射的特点。近红外荧光常被分为nir-Ⅰ区(700~950 nm)和nir-Ⅱ区(1.0~1.4 μm)两个窗口,其中nir-Ⅱ区荧光具有更高的信噪比,用于细胞和活体光学成像较为理想,所以研究者们把目光都聚焦到具有nir-Ⅱ优异荧光学性质的窄禁带半导体纳米晶。

相较于传统近红外量子点,由硫族银化物构成的qds,例如硫化银、硒化银等,毒性较低,制备方法相对简单,是一种理想的nir qds材料。其中,ag2s作为一种新型的近红外Ⅱ区量子点,是一种直接带隙半导体,禁带宽度为0.9~1.1 ev,玻尔半径为2.2nm,在nir-Ⅱ区表现出非常优异的荧光性质。ag2s纳米材料作为重要的光学和电子功能材料,具有很好的光电和光热性质,广泛应用于光电器件和电子器件中。例如ag2s在光电导体、光伏电池、超离子导体、红外检测等领域具有广泛的应用价值,因此制备高质量具有近红外荧光的ag2s qds具有非常重要的意义。

迄今为止,已经有许多方法被用来制备硫化银纳米材料,包括微波辐射法、电化学法、超声化学法、溶胶-凝胶法、牺牲模板法、反相胶束法、有机金属前驱体热解法等。2010年,du等首次报道了ag2s纳米晶的荧光性能,他们用二乙基二硫代氨基甲酸银ag(ddtc)作为单源前驱体,在十八胺(oda)和油酸(oa)为配体分子的溶剂中制备得到了单分散性的、具有荧光发射的近红外ag2sqds,开创了合成低毒或无毒的近红外量子点来替代含有重金属元素或有慢性毒性的传统量子点的研究先河。作为一种有机相合成方法,单源前驱体热分解法制备尺寸和形状可控ag2s纳米晶的有效方法,不需要严格控制反应物的计量比,反应前驱体一般同时含有银源和硫源,在一定反应温度和反应体系下,通过热分解单源前驱体便可获得ag2s。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

1、材料制备

(1)合成ag(ddtc):用agno3与c5h10nnas2·3h2o(即na(ddtc))反应形成ag(ddtc);(2)合成ag2s qds:用十二硫醇作为表面活性剂,以ag(ddtc)为单源前驱体在一定温度下热分解产生大量表面配体分子包覆的ag2s晶核,产生的晶核进一步生长熟化,最终得到配体分子包覆的ag2sqds;

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3. 研究计划与安排

第1周:查阅相关文献资料,了解ag2s纳米晶材料的研究进展;

第2周:明确研究内容,了解制备ag2s纳米晶所需原料、仪器和设备,确定技术方案,并完成开题报告;

第3周:完成5000字英文翻译;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] peng jiang,chun-nan zhu, zhi-ling zhang, zhi-quan tian *, dai-wen pang water-soluble ag2squantum dots for near-infrared fluorescence imaging in vivo. biomaterials 2012,33, 5130-5135.

[2] lianjiangtan,* ,#8224; shuiping liu, #8225; qinglai yang, #8224; and yumei shen* facile assembly ofoppositely charged silver sulfide nanoparticles into photoluminescentmesoporous nanospheres. langmuir 2015, 31, 3958#8722;3964.

[3] chunyan li,yejun zhang, mao wang, yan zhang, guangcun chen, lun li, dongmin wu in vivoreal-time visualization of tissue blood flow and angiogenesis using ag2squantum dots in the nir-ii window. biomaterials 2014, 35, 393-400.

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