PGMEA中稳定分散与高效发光的CdSe/CdS量子点配体交换研究

作     者：高雨龙 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张道礼

授予年度：2022年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

主      题：CdSe/CdS量子点 丙二醇甲醚醋酸酯 配体交换 分散 荧光量子产率 

摘      要：胶体量子点(Colloidal Quantum Dots,CQDs)是具有宽带吸收、窄带发射且峰位连续可调等发光性质的的无机半导体纳米晶,丙二醇甲醚醋酸酯(Propylene Glycol Methyl Ether Acetate,PGMEA)是一种在工业上被广泛应用的绿色溶剂,在PGMEA溶剂中稳定分散且高效发光的量子点在光电器件领域有很大的应用潜力。然而高荧光量子产率(Photoluminescence Quantum Yield,PLQY)的胶体量子点通常是在有机相中合成,可以很好的分散于有毒的非极性溶剂,而在极性溶剂PGMEA中会发生团聚甚至发生荧光淬灭。所以如何使高效发光的胶体量子点可以在PGMEA溶剂中稳定分散且高效发光是一个巨大挑战。本论文以CdSe/CdS胶体量子点作为研究对象,通过配体交换工程,获得了不仅能在PGMEA溶剂中稳定分散而且还能高效发光的量子点。本论文具体内容如下:1、CdSe/CdS核壳量子点的合成。用高温热注入法在有机相溶剂中合成了PLQY超过90%、尺寸均匀分布的CdSe/CdS胶体量子点。2、CdSe/CdS量子点在PGMEA溶剂中分散性的改善。琥珀酸单[2-[(2-甲基-丙烯酰基)氧]乙基]酯配体(Mono-2-(methacryloyloxy)ethyl Succinate,MMES)做配体交换,并对配体交换之后的量子点进行表征分析。得到了在PGMEA中稳定分散并且PLQY为45%的CdSe/CdS量子点。3、稳定分散在PGMEA溶剂中CdSe/CdS量子点PLQY的提高。优化MMES配体交换实验步骤使CdSe/CdS量子点的PLQY从45%上升到了60%。通过引入新配体3-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]丙酸叔丁酯(Tert-butyl 3-(2-(2-aminoethoxy)ethoxy)Propanoate,TBAEP)做配体交换,实验得到在PGMEA中稳定分散且PLQY超过80%的CdSe/CdS量子点。