PbSe量子点掺杂微晶玻璃制备与光学性能研究开题报告

 2024-05-25 22:59:05

1. 本选题研究的目的及意义

近年来,半导体量子点(QuantumDots,QDs)作为一种新型纳米发光材料,因其独特的光学性质和可调控的电子结构,在显示器、生物成像、光电探测器等领域展现出巨大的应用潜力。

PbSe量子点作为IV-VI族化合物半导体纳米晶体,具有Bohr激子半径大、多激子产生效率高、发射光谱可通过尺寸调节等优点,引起了研究者的广泛关注。

然而,PbSe量子点稳定性较差,易受环境因素影响发生团聚或降解,限制了其进一步应用。

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2. 本选题国内外研究状况综述

1. 国内研究现状

近年来,国内学者在量子点掺杂玻璃方面开展了大量研究工作。

例如,华南理工大学的科研团队制备了具有良好发光性能的CdSe/ZnS量子点掺杂玻璃,并探索了其在白光LED中的应用。

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3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以PbSe量子点和微晶玻璃为研究对象,采用熔融淬冷法制备PbSe量子点掺杂微晶玻璃复合材料。

首先,通过高温熔融将PbSe量子点均匀分散到微晶玻璃基质中;然后,通过控制热处理工艺参数,实现PbSe量子点在微晶玻璃基质中的可控析出,获得具有优异光学性能的复合材料。

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4. 研究的方法与步骤

本研究将采用熔融淬冷法制备PbSe量子点掺杂微晶玻璃复合材料,并结合多种表征手段和理论分析方法,系统研究其制备工艺、结构形貌、光学性能和发光机理。

具体步骤如下:
1.PbSe量子点的合成:采用高温热注入法合成油酸修饰的PbSe量子点,并通过紫外-可见吸收光谱和透射电子显微镜表征其尺寸和形貌。

2.微晶玻璃基质的制备:根据预先设计的化学组分,采用传统熔融淬冷法制备透明均匀的微晶玻璃基质材料,并通过X射线衍射和扫描电子显微镜分析其结构和形貌。

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5. 研究的创新点

本研究的创新点在于:
1.采用熔融淬冷法制备PbSe量子点掺杂微晶玻璃复合材料,该方法工艺简单、成本低廉,有利于实现大规模生产。

2.系统研究了不同制备工艺参数(如PbSe量子点浓度、热处理温度和时间等)对复合材料结构、形貌和光学性能的影响规律,为优化材料性能提供理论依据。

3.结合多种表征手段和理论分析方法,深入分析了PbSe量子点掺杂微晶玻璃复合材料的发光机理,为设计和制备新型复合发光材料提供参考。

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6. 计划与进度安排

第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲

第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文

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7. 参考文献(20个中文5个英文)

1.方亮. 胶体量子点光学性质及应用研究[D].浙江大学,2020.

2.王冠. 硫化铅/硒化铅量子点玻璃复合材料的制备及其非线性光学性能研究[D].哈尔滨工业大学,2019.

3.孙世峰,张雷,侯军峰,等. 水热法制备高稳定性水溶性CdSe/CdS核壳结构量子点及其表征[J]. 无机材料学报,2019,34(03):265-272.

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