Método de microemulsão reversa impulsionado por auto-montagem de membranas interfaciais para preparo de QD@SiO2 altamente estáveis sem surfactantes anfifílicos tradicionais

ZENG Zhicong ,  

XIE Yingying ,  

CHEN Jiefeng ,  

JIN Lei ,  

ZHANG Zhikuan ,  

摘要

O revestimento eficiente de pontos quânticos (QDs) com dióxido de silício há muito tempo sofre com o apagamento de fluorescência causado por surfactantes tradicionais. A causa fundamental é que as cabeças polares dos surfactantes tradicionais (cadeias de polietileno, grupos hidroxila etc.) possuem capacidade de coordenação, ligando-se aos átomos metálicos dos pontos quânticos como Zn e Cd, competindo pelos sítios de coordenação dos ligantes originais (como o ácido oleico), causando a queda dos ligantes e a formação de estados defeituosos na superfície. Este estudo propõe um método de microemulsão reversa “sem sabão”, que elimina completamente os surfactantes anfifílicos tradicionais, usando coadjuvantes duplos de isopentanol/etileno glicol para formar uma membrana interfacial estável por auto-montagem na interface óleo-água, construindo um nanorreator sem surfactantes anfifílicos tradicionais, e realizando com sucesso o revestimento eficiente de pontos quânticos CdSe/ZnS com dióxido de silício. Estudos sistemáticos mostram que o rendimento quântico de fotoluminescência (PLQY) do composto QD@SiO2 preparado por este método permanece entre 78,7% e 80,6%, muito superior ao método tradicional TritonX-100 (26%). A microscopia eletrônica de transmissão revelou uma espessura uniforme da camada de SiO2 (14,7 nm) e excelente dispersão das partículas. Após o teste de envelhecimento à luz azul por 250 h, com base na potência inicial (1,0 mW, t=0), a retenção da potência da luz verde atingiu 93%, significativamente melhor do que os 55% do método tradicional. Este estudo esclarece, do ponto de vista termodinâmico e cinético das interfaces, o mecanismo de formação do nanorreator sem surfactantes anfifílicos tradicionais e seu mecanismo de proteção do desempenho óptico dos pontos quânticos, oferecendo um novo caminho para a síntese controlada de materiais compostos de pontos quânticos de alta luminosidade e longa vida útil.

关键词

pontos quânticos;revestimento de dióxido de silício;surfactantes;método de microemulsão reversa;estabilidade da fluorescência;estrutura núcleo-casca

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