Die effiziente Siliziumdioxid-Beschichtung von Quantenpunkten (QDs) war lange Zeit durch Fluoreszenzverlust verursacht durch herkömmliche Tenside eingeschränkt. Der Grund liegt darin, dass die polaren Köpfe herkömmlicher Tenside (Polyethylenglykolketten, Hydroxylgruppen usw.) koordinierende Fähigkeiten haben und sich mit Metallatomen wie Zn und Cd der Quantenpunkte verbinden, wodurch die ursprünglichen Liganden (wie Ölsäure) verdrängt werden, was zum Abfallen der Liganden und zur Bildung von Oberflächenfehlerzuständen führt. Diese Arbeit schlägt eine „seifenfreie“ inverse Mikroemulsionsmethode vor, die herkömmliche amphiphile Tenside vollständig verbannt und doppelte Additive aus Isopentanol/Ethylenglykol nutzt, um durch selbstorganisierendes Verhalten an der Öl-Wasser-Grenzfläche einen stabilen Grenzflächenfilm zu bilden, wodurch ein Nanoreaktor ohne herkömmliche amphiphile Tenside entsteht und eine effiziente Siliziumdioxid-Beschichtung von CdSe/ZnS-Quantenpunkten erfolgreich realisiert wird. Systematische Untersuchungen zeigen, dass die durch diese Methode hergestellten QD@SiO2-Verbundmaterialien eine photolumineszente Quantenausbeute (PLQY) von 78,7 % bis 80,6 % aufweisen, was deutlich höher ist als die herkömmliche TritonX-100-Methode mit 26 %. Die Transmissionselektronenmikroskopie zeigt eine gleichmäßige SiO2-Schichtdicke (14,7 nm) und eine hervorragende Partikeldispergierung. Nach einer 250-stündigen Alterungsprüfung gegen Blaulicht, basierend auf einer Ausgangsleistung von 1,0 mW (t=0), beträgt die Erhaltung der grünen Lichtleistung 93 %, was deutlich besser ist als die 55 % der herkömmlichen Methode. Die Studie erklärt aus thermodynamischer und kinetischer Sicht den Bildungsmechanismus des Nanoreaktors ohne herkömmliche amphiphile Tenside und den Schutzmechanismus für die optischen Eigenschaften der Quantenpunkte und bietet einen neuen Weg für die kontrollierte Synthese von hellen und langlebigen quantenpunktbasierten Verbundmaterialien.

Quantenpunkte;Siliziumdioxidbeschichtung;Tenside;inverse Mikroemulsionsmethode;Fluoreszenzstabilität;Core-Shell-Struktur