Méthode de microémulsion inverse pilotée par auto-assemblage du film d’interface pour la préparation de QD@SiO2 hautement stables sans tensioactifs amphiphiles traditionnels

ZENG Zhicong ,  

XIE Yingying ,  

CHEN Jiefeng ,  

JIN Lei ,  

ZHANG Zhikuan ,  

摘要

Le revêtement efficace des points quantiques (QDs) par du dioxyde de silicium souffre depuis longtemps de l’extinction de fluorescence déclenchée par les tensioactifs traditionnels. La raison fondamentale est que les groupes polaires des tensioactifs traditionnels (chaînes d’oxyde d’éthylène, groupes hydroxyle, etc.) possèdent une capacité de coordination qui se lie aux atomes métalliques des points quantiques tels que Zn et Cd, occupant les sites de coordination des ligands originaux (comme l’acide oléique), ce qui entraîne la chute des ligands et la formation d’états de défauts en surface. Dans cette étude, nous proposons une méthode de microémulsion inverse "sans savon" qui élimine complètement les tensioactifs amphiphiles traditionnels en utilisant une double addition d’isopentanol/éthylène glycol, formant un film d’interface stable par auto-assemblage à l’interface huile-eau, construisant un nanoréacteur sans tensioactifs amphiphiles traditionnels et réalisant avec succès l’enrobage efficace de points quantiques CdSe/ZnS par du dioxyde de silicium. L’étude systématique montre que le rendement quantique de photoluminescence (PLQY) du composite QD@SiO2 préparé par cette méthode reste entre 78,7 % et 80,6 %, bien supérieur à la méthode traditionnelle TritonX-100 à 26 %. La microscopie électronique en transmission (MET) montre une épaisseur de couche SiO2 uniforme (14,7 nm) et une excellente dispersion des particules. Après un test de résistance au vieillissement à la lumière bleue pendant 250 h, en prenant comme référence la puissance initiale (1,0 mW, t=0), la rétention de la puissance de la lumière verte atteint 93 %, ce qui est nettement meilleur que la méthode traditionnelle à 55 %. Cette recherche explique, du point de vue thermodynamique et cinétique des interfaces, le mécanisme de formation du nanoréacteur sans tensioactifs amphiphiles traditionnels ainsi que le mécanisme de protection des performances optiques des points quantiques, fournissant une nouvelle voie pour la synthèse contrôlée de matériaux composites à points quantiques à haute luminosité et longue durée de vie.

关键词

points quantiques;revêtement dioxyde de silicium;tensioactifs;methode de microémulsion inverse;stabilité de fluorescence;structure cœur-coquille

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