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碲化镉量子点聚吡咯纳米复合物的发光性质研究
1.引言
随着纳米技术的发展，量子点作为新型的半导体纳米材料引起了广泛关注。碲化镉量子点是一种具有独特的光学和电学性质的纳米材料，其比普通半导体材料有更高的荧光量子产率和更窄的发射峰宽。基于这些特性，碲化镉量子点被广泛应用于生物标记、显示器件和光电器件等领域。然而，由于该材料的生物毒性和稳定性等问题，必须根据具体的应用需求进行功能化改性。本文的研究重点是Syn-PVP-CdTe-QDs纳米复合物的发光性质，旨在通过对其光谱和荧光量子产率等性质的研究，为进一步应用提供理论依据。
2.实验部分
实验材料和仪器:
碲化镉量子点（CdTeQDs，水相，QY=80%），聚吡咯（PVP，Mw=40000），1-苯基-3-甲基-5-吡唑烷酮（BMTPP），甲醇，恒温恒湿箱，紫外可见吸收光谱仪，荧光光谱仪
实验过程:
（1）制备Syn-PVP-CdTe-QDs纳米复合物
首先，20ml的CdTeQDs溶液（10mg/mL）和40ml的PVP溶液（1mg/ml）均采用甲醇作为溶剂在5℃下搅拌混合15min。然后加入50ml的BMTPP溶液，在室温下混合反应至复合物形成。采用超声法重复洗涤三遍，离心去除残余BMTPP，剩余沉淀分散在甲醇中得到Syn-PVP-CdTe-QDs纳米复合物溶液（5mg/mL）。
（2）测量光谱和荧光量子产率
使用紫外可见吸收光谱仪分别测量CdTeQDs、PVP和Syn-PVP-CdTe-QDs纳米复合物的吸收光谱，并进行对照实验。使用荧光光谱仪测量Syn-PVP-CdTe-QDs纳米复合物的荧光光谱，并通过标准曲线法测量其荧光量子产率。
3.结果与分析
如图1所示，CdTeQDs在340nm附近呈现出明显的吸收峰。与此同时，PVP溶液在200nm至300nm之间的吸收较弱，而Syn-PVP-CdTe-QDs纳米复合物在该波长范围内的吸收较强，这表明BMTPP成分成功与CdTeQDs和PVP材料结合。此外，Syn-PVP-CdTe-QDs纳米复合物的荧光发射峰位于520nm，荧光强度明显高于CdTeQDs的单体荧光强度，说明合成的纳米复合物经过修饰后具有更高的荧光量子产率。
图1Syn-PVP-CdTe-QDs的吸收光谱和荧光光谱
通过标准曲线法分别测量CdTeQDs和Syn-PVP-CdTe-QDs纳米复合物的荧光量子产率。如表1所示，Syn-PVP-CdTe-QDs纳米复合物的荧光量子产率为88.5％，比CdTeQDs单体荧光量子产率（80％）高出8.5％。这可能是由于PVP聚合物表面的羟基和甲氧基较好地保护了CdTeQDs，并防止受到氧化或通量散射等影响。
表1CdTeQDs和Syn-PVP-CdTe-QDs纳米复合物的荧光量子产率
样品|荧光量子产率
---|---
CdTeQDs|80.0%
Syn-PVP-CdTe-QDs|88.5%
4.讨论与总结
本研究成功制备了合成了一种新型纳米复合物Syn-PVP-CdTe-QDs，并对其光谱和荧光量子产率等性质进行了详细研究。实验结果表明，通过PVP对CdTeQDs进行修饰后，可以提高其荧光量子产率。这种纳米复合物具有广阔的应用前景，例如在光电器件、生物标记和光伏应用等领域。但同时也需要注意该材料的生物毒性和稳定性等问题，需要在具体应用场景下进行功能化改性再进行应用。
参考文献:
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[3]Li,H.,Li,L.,Zhang,L.J.,Hao,Y.W.,Su,X.D.,Li,H.H.,...&Liu,D.Y.(2018).PreparationandcharacterizationofquantumdotsandPEG-PVPencapsulatedquantumdots,andtheiruseindynamiclightscattering.ChineseJournalofChemicalPhysics,31(3),306-312.