作者：Sophie

編輯：Joanna

對(duì)于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器件和生物成像應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，使用發(fā)射近紅外光、具有顯著斯托克斯位移且再吸收損失小的材料非常重要。近期新加坡國(guó)立大學(xué)化學(xué)系便合成了這樣一種新型材料——四元混合巨殼型量子點(diǎn)（InAs−In(Zn)P−ZnSe−ZnS）。這種新型量子點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)顯著斯托克斯位移，且光致發(fā)光量子效率可達(dá)25%，非常適合應(yīng)用于太陽(yáng)能及生物領(lǐng)域。

Tips: 斯托克斯位移是指熒光光譜較相應(yīng)的吸收光譜紅移（斯托克斯位移=發(fā)射波長(zhǎng)-吸收波長(zhǎng)）。斯托克斯位移越大，熒光太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換效率越高。

圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)

新加坡國(guó)立大學(xué)使用單鍋連續(xù)注射的方法來(lái)合成該量子點(diǎn)。

四元混合巨殼型量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)

主要成分由內(nèi)到外比例為1: 50: 37.5: 37.5

四元混合巨殼型量子點(diǎn)合成過(guò)程圖示

合成過(guò)程中，研究人員會(huì)定時(shí)從反應(yīng)容器中取出小部分溶液測(cè)量其紫外可見(jiàn)吸光度和光致發(fā)光特性來(lái)跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，并調(diào)整量子點(diǎn)間的結(jié)構(gòu)比例。他們利用HORIBA高能量窄脈寬 Nanoled-440L皮秒脈沖激光光源對(duì)樣品進(jìn)行激發(fā)，在FluoroLog-3 熒光光譜儀上測(cè)試熒光壽命。在新的熒光光譜技術(shù)中，F(xiàn)luoroLog-3 系列熒光光譜儀配置CCD檢測(cè)器新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)態(tài)熒光光譜檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)反應(yīng)發(fā)光測(cè)試，分子相互作用的動(dòng)態(tài)檢測(cè)。

終合成的巨殼量子點(diǎn)，In(Zn)P殼層能夠吸收400-780 nm的可見(jiàn)光，并將吸收后的能量傳遞到InAs內(nèi)核，使其在873nm處發(fā)射，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)顯著的斯托克斯位移和很小的吸收-發(fā)射光譜重疊；經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該量子點(diǎn)光致發(fā)光量子效率可達(dá)25%，這對(duì)于近紅外發(fā)射器來(lái)說(shuō)相當(dāng)可觀，且它在873nm的發(fā)射光與硅太陽(yáng)能電池的光敏響應(yīng)區(qū)匹配良好。并且這一新型量子點(diǎn)為可調(diào)色發(fā)光，不含有害金屬。

該工作以“Large-Stokes-Shifted Infrared-Emitting InAs−In(Zn)P−ZnSe−ZnS Giant-Shell Quantum Dots by One-Pot Continuous-InjectionSynthesis”為題，發(fā)表于《Chemistry of Materials》。

Tips: 斯托克斯位移是指熒光光譜較相應(yīng)的吸收光譜紅移（斯托克斯位移=發(fā)射波長(zhǎng)-吸收波長(zhǎng)）。斯托克斯位移越大，熒光太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換效率越高。

 

Tips: 斯托克斯位移是指熒光光譜較相應(yīng)的吸收光譜紅移（斯托克斯位移=發(fā)射波長(zhǎng)-吸收波長(zhǎng)）。斯托克斯位移越大，熒光太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換效率越高。