北师大黄晓鹏CRPS：新型配体助力高质量硒化镉量子点的绿色合成
日期：
2024-11-19
浏览次数:
134
胶体硒化镉量子点因其在发光二极管、太阳能电池、化学传感器、光催化以及生物成像和标记等领域的应用潜力而受到广泛关注。尽管量子点的可控合成已取得显著进展，但目前高质量量子点的制备仍依赖于严格的无水无氧条件，这在一定程度上限制了其在工业生产中的广泛应用。因此，研究人员正致力于开发更为环保的合成方法，以满足量子点在大规模生产和应用领域不断增长的需求。在这一背景下，探索有机配体对量子点表面的钝化作用成为了一个关键的研究方向。长链的烷基胺作为一种重要的有机配体，已被发现能显著提升硒化镉量子点的光致发光效率。然而，尽管烷基胺对量子点发光性能的改善作用已被广泛认可，其与量子点相互作用的机制仍不清楚。阐明这一机制对于设计和合成更高效、更稳定的量子点材料具有重要意义，也是实现量子点在各种高科技应用中的关键步骤。 近日，来自北京师范大学的研究人员提出了一种烷基胺钝化量子点的可能模式，即通过与Z型镉羧酸盐形成镉羧酸盐-烷基胺配体（命名为Z*配体）后再与量子点表面相互作用。通过设计和制备Z*配体，可以实现了对硒化镉量子点发光效率和稳定性的显著增强。这一发现不仅深化了我们对量子点表面与配体相互作用的理解，而且为在空气条件下合成高发光效率的量子点开辟了新途径，对量子点在光电转换、生物成像等多个领域的应用具有重要意义。相关研究以“Enhancing luminescence efficiency of CdSe quantum dots through the amine-assisted Z-type ligand”为题发表于Cell Press细胞出版社旗下物质学期刊Cell Reports Physical Science上。论文通讯作者为黄晓鹏，论文合作作者包括北师大常青、程成、敖志敏，美国劳伦斯伯克利国家实验室Keon-Han Kim和英国剑桥大学王君鑫等人。通讯单位为北京师范大学文理学院。与传统的Z型、L型和X型配体相比，Z*配体在减少量子点表面刻蚀效应、提高荧光寿命和荧光效率方面表现更为出色。实验结果表明，Z*配体能够使量子点的荧光效率提高多达13倍，且在稀释后的溶液中表现了对量子点表面最小的刻蚀效应，有效提升量子点的稳定性。此外，研究还发现，与传统观点认为长链烷基胺（例如油胺和十六胺）对量子点表面钝化更有效不同，中等链长的烷基胺（如辛胺）在形成Z*配体时，展现出了更优的荧光增强效果。基于Z*配体，可以实现在空气条件下合成光致发光量子产率大于55%，半峰宽小于30 nm的硒化镉量子点。研究团队运用密度泛函理论（DFT）进行计算，深入揭示了Z*配体在增强量子点荧光效率及提升其表面稳定性方面的机制。模拟结果表明，引入一级胺可以消除由未饱和的表面硒原子引起的缺陷能级，增强配体本身的稳定性及其在量子点表面的吸附能力，同时减弱配体金属中心与量子点表面阴离子的结合，从而更有效地钝化量子点表面。这项研究不仅为量子点的表面钝化提供了新的视角，而且有助于推动量子点在发光二极管、太阳能电池、化学传感器、光电子学和生物成像等领域的应用发展。随着量子点合成技术的不断进步，预计未来量子点将在更多领域展现出其独特的优势和潜力。https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(24)00573-3
Hot News
/
相关推荐
2025
-
11
-
10
点击次数:
1
来源：中国稀土网干勇、蒋成保、郑泉水、叶国安、李殿中、刘小钢等院士专家；中国稀土集团党委书记、董事长刘雷云，党委副书记、董事、总经理李志辉；中国稀土学会理事长李波等出席活动。干勇在致辞中指出，在国家战略引领下，我国稀土产业已形成全产业链布局，未来需推进产业高质量发展，强化技术攻关，坚持绿色化智能化，融入全球创新网络，开拓合作新空间，在关键核心技术、创新平台建设、标准制定、知识产权等方面取得更多新成...
2025
-
11
-
07
点击次数:
46
来源：中国新闻网近日，北方招宝首批烧结钕铁硼永磁材料试生产圆满完成。该项工作的完成标志着公司实现了从技术研发到产业化转化的重大突破，为后续投产和市场拓展奠定基础。自项目启动以来，北方招宝建设团队围绕“高标准、高效率”目标，克服基建施工、设备安装等多重挑战，有序推进生产线布局、核心设备初步调试以及厂房内部公辅改造等工作，深度融合多项技术创新成果，坚持效能优化，为烧结钕铁硼永磁材料试生产提供保障。技术...
2025
-
11
-
06
点击次数:
65
来源：中国稀土网美国磁铁生产商Noveon Magnetics与韩国Kangwon Energy签署了一项协议，将在韩国建设一座产能达到2000吨的稀土永磁工厂。该工厂计划于2027年开始生产，为汽车制造商、可再生能源开发商、国防和电子制造商提供磁体材料。 去年10月，Noveon与澳大利亚稀土生产商莱纳斯签署了一项供应重稀土和轻稀土的协议。同时，根据一项多年协议，Noveon于7月开始向通用汽车...
2025
-
11
-
05
点击次数:
81
来源：中国稀土网7-9月，澳大利亚莱纳斯稀土产量增长，并首次发运重稀土。7-9月，莱纳斯稀土氧化物总产量同比增长32%，季度增长24%，达到3993吨。镨钕产量总计2003吨，较上一季度的2080吨略有下降，但同比增长16%。莱纳斯继续提高镝和铽的产量。今年5月，公司首次生产镝，成为中国以外第一家重稀土生产商。今年7月至9月，莱纳斯生产了9吨重稀土，并与首批客户签订了合同，产品也发货给了客户。公司...