云南师范大学学报(自然科学版),2023,43(5):5-8https://qkgj.ynnu.edu.cnJournalofYunnanNormalUniversity(NaturalSciencesEdition)DOI:10.7699/j.ynnu.ns-2023-058CoS量子点的尺寸可控制备及光学性质研究*胡坤1,2,3,张泰玮1,2,3,李国彬1,2,3,李学铭**1,唐利斌**2,3,杨培志1(1.云南师范大学能源与环境科学学院,可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室,云南昆明650500;2.昆明物理研究所,云南昆明650223;3.云南省先进光电材料与器件重点实验室,云南昆明650223)摘要:采用液相超声剥离法成功制备了CoS量子点(QDs),使用透射电子显微镜(TEM)对CoSQDs的形貌和结构进行了表征,利用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和荧光光谱仪(PL)测试了样品的吸光度和不同激发波长下的荧光强度.测试结果表明:在离心转速为4500、3000r/min和1500r/min时,CoSQDs的平均尺寸分别为3.4、3.6nm和4.4nm;三种尺寸的CoSQDs具有宽带光吸收特性,并且随着量子点尺寸的增加,CoSQDs的吸收范围逐渐变宽,PL峰表现出Stokes位移和激发波长依赖性.关键词:液相超声剥离;硫化钴;量子点;红外特性中图分类号:O433.4;O644.3文献标志码:A文章编号:1007-9793(2023)05-0005-041引言过渡金属硫属化合物(transitionmetalchal-cogenides,TMCs)具有可调控的电子能带结构和电学性能[1].随着对TMCs材料研究的不断深入,人们发现PbS、PbSe、CdS、CdTe、HgS、和HgTe等量子点具有光吸收范围广、吸收峰位可调和红外性能优异等特点[2-5],但这些量子点含有Pb、Cd和Hg等重金属元素,存在潜在的毒性问题[6-7],因此探寻绿色环保具有优异光学特性的量子点材料具有重要意义.作为TMCs家族的重要成员,硫化钴(CoS)毒性低且体带隙为零[8],近年来人们通过改变制备条件来调控CoS尺寸,进而改变带隙结构使其具有可调的光学特性;Farooq等[9]以阿拉伯胶微凝胶为模板原位制备了平均尺寸为7.8nm,具有近红外吸收的CoS量子点;Hui等[10]利用液相剥离法制备得到厚度为2nm的CoS纳米片,该材料在200~1900nm波长范围内具有宽带吸收;Rani等[11]采用水热法合成了粒径为22nm,在近红外区域具有吸收特性的CoS颗粒.本文以CoS粉末为原料,采用液相超声剥离法制备了CoSQDs,分析了不同离心转速对CoSQDs尺寸的影响,并对不同尺寸CoSQDs的光学特性进行了研究.2实验2.1CoSQDs制备实验采用液相超声剥离法制备CoSQDs溶液,制备流程如图1所示,具体步骤如下:称取0.15gCoS粉末(纯度≥99.5%)放至研钵中充分研磨2h;将研磨好的CoS粉末与50mL的无水乙醇(纯度≥99.9%)...
