溶胶凝胶法制备PbSSiO量子点玻璃的研究-中国表面活性剂网.PDF

( ) 北京大学学报 自然科学版 , 第 35 卷, 第 2 期, 1999 年 3 月 A cta Scientiarum N aturalium , . 35, . 2 ( , 1999) U niversitatis Pek inensis V o l N o M ar 溶胶凝胶法制备 2 PbS SiO 量子点玻璃的研究 1) 黄建滨 　戴庆红　桂琳琳 (北京大学物理化学研究所, 北京, 100871) 摘　要　经溶胶凝胶转变过程制备了硫化铅二氧化硅( ) 量子点复合玻璃材料, 利用高 PbS SiO 2 分辨透射电镜、可见紫外吸收光谱、比表面分析、热分析等手段对这一类体系的物理化学性质进行 了较为系统的研究。复合体系的溶胶凝胶转变点可通过对复合溶胶粘度随时间变化的观测而确 定。高分辨电镜观察表明 复合材料中 颗粒基本为 级的球形粒子。由于复合材料 PbS SiO 2 PbS nm 中纳米级PbS 颗粒的存在, 其吸收光谱中的吸收边界与常规尺寸 PbS 颗粒的吸收光谱边界相比有 明显的蓝移, 体现出显著的量子效应。 关键词　溶胶凝胶法; 量子点玻璃; 表面活性剂的吸附; 吸收边界蓝移; 纳米粒子 中图分类号　 648 O 0　引　言 自 和 [ 1 ] 首次报道了含 x 1- x 微晶体玻璃复合材料具有较高非线性光学性质 Jain L ind PbS Se [ 2 ] 以来, 对半导体玻璃复合材料已进行了大量的研究工作 。其中主要是对具有大的非线性极化 率、快速响应及各向同性等优点的半导体量子点玻璃的研究[ 3, 4 ]。近年来溶胶凝胶法已成为制 备量子点玻璃的主要手段。与传统的高温熔融法相比, 溶胶凝胶法因其基本采用金属醇盐为先 驱体, 在分子级别上进行混合, 制备温度较低; 避免了传统方法易造成的微晶大小分布不均匀, 平均粒径过大及在纯度、掺杂物种类和含量上的局限性。所得微晶含量高、颗粒大小及分布可 得到均匀控制, 掺杂物种类多样。因而已成为制备半导体量子点玻璃的主要方法[ 5～ 7 ] 。在以前 的工作中我们利用溶胶凝胶过程制备了 2 量子点复合材料[ 8, 9 ]。本文分别利用甲醇法 CdS SiO 和微乳法在正硅酸乙脂酸碱二步水解过程中引入醋酸铅制备 复合材料。复合玻璃 PbS SiO 2 材料中半导体颗粒均为纳米级别, 其吸收光谱的边界蓝移现象十分显著。采用微乳法引入铅 盐, 有利于控制样品中半导体微晶颗粒大小及分布, 使得复合材料的量子效应更为显著。实验 中采用多种手段对样品进行了较为系统的表征, 在量子点玻璃的结构、功能与制备研究方面取 得了一定的进展。 ) 　1 　通讯联系人 收稿日期: 修改稿收到日期: © 1995-2006 Tsinghua Tongfan