3。3。3 UV/V吸收光谱分析 11
3。2 结果分析 12
3。2。1 上清液分析 12
3。2。2 锑烯量子点的微观形貌分析 13
3。2。3 拉曼光谱分析 15
3。2。4 吸收光谱分析 16
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
1 绪论
二维晶体材料是指一类在一个维度上限制在纳米尺寸下而另外两个维度上尺寸远大于这个维度尺寸,且原子层间通过分子间作用力结合、原子层内通过化学键结合的晶体材料。二维晶体材料量子点则是把二维晶体材料做成量子点,即三个方向上尺寸都很小,都在纳米尺度。相比于只有一个方向上受到尺寸限制的二维晶体材料,二维晶体材料量子点在三个方向上都受到限制,由此会产生许多新的现象,拥有许多二维晶体材料所不具备的性质。From+优`尔^文W网wWw.YouErw.com 加QQ75201^8766
二维晶体量子点材料的发展可谓和二维晶体材料的发展如影随行。自2004年英国曼彻斯特大学的安德烈。海姆和康斯坦丁。诺沃肖洛夫课题组首次用机械剥离的方法制备出第一种二维晶体材料石墨烯1,又先后制备出了类石墨烯材料——过渡金属硫族化合物、黑磷,而在发现和探索这些二维晶体材料的同时,基于量子点材料由于量子限域效应而具备的一系列优异的性能,在生物医药、光电子器件和气体探测领域展现出良好的应用前景,以及之前的金属量子点材料的各种缺陷,人们也开展了对相应的二维晶体材料量子点的研究。
1。1 二维晶体材料量子点的发展
1。1。1 石墨烯量子点(Graphene Quantum Dots)
石墨烯量子点可以理解为长度和宽度方向都在纳米尺度的单层或者几层的石墨烯碎片,它的载流子输运受到三个维度方向的限制,最典型的石墨烯量子点的直径小于20nm2。石墨烯量子点作为二维晶体材料量子点的先驱,人们对其的制备方法和各种性能研究相对深刻。通常制备石墨烯的方法可分为两大类:自上而下和自下而上。自上而下的方法是指通过物者或者化学的方法把尺寸较大的片层石墨烯割裂成三维都在纳米尺度的GQDs,包括剥离法、水热法,化学插层法等,这类方法步骤较简单、产率高,是制备GQDs的主流方法。自下而上的方法是通过化学反应或者物理堆积,把小分子或者原子结合或者堆积成量子点,主要有:CVD法、有机合成法和微波辅助水热法等。
早些年间,大多数的工作一直专注于石墨烯量子点各种性质的理论预测上,大概在2010年前后,GQDs的制备与合成也成了人们的研究的热点。最近,卢等人3利用电化学扫描方法制备出大小均一,粒径为3~5nm的GQDs,并通过实验证明其合成的GQDs在细胞标记与成像等方面具有广泛的应用前景。Shu Wei4等人报道了一种用化学纵向剥离多壁碳纳米管制备GQDs的方法,其制备出的GQDs样品拥有优异的电学性能,且在光电催化方面拥有良好的应用前景。中国科学院新疆理化研究所的研究员5利用介孔分子筛材料SBA-15作为基体,通过化学方法获得C/SBA-15复合材料,然后用硝酸剥离得到高产率(48%)的且尺寸可控的GQDs,但是该方法过程较繁琐。
总的来说,GQDs沿袭了石墨烯的良好的生物相容性、优异的化学惰性和出色的电学特性,同时还具有比石墨烯更大的比表面积,但是也有和石墨烯一样的致命的缺点,它是零带隙材料,这给其在电子器件上应用带来了阻碍,尽管有研究发现,可以通过引入官能团,使GQDs成为非零带隙和光致发光材料,但是这样的处理不仅大大提高了器件制备的难度,同时也使GQDs的电迁移率有所下降6。