金属有机框架复合AgInS2量子点及其荧光性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着社会的不断发展，科技不断创新，人们对科技的需求进一步提高。纳米科学技术是分子尺度的功能系统工程。从最初的意义上来说，纳米科学技术指的是利用正在开发的技术和工具制造完整、高性能产品的自下而上的项目构建能力。该技术作为21世纪最重要的科技之一，具有基础性、前沿性和交叉性的共性特征，在基础科学中起到创新性、引领性和带动性的作用。国家大力发展基础研究，希望发挥出纳米科技在产业技术中智能性和变革性的作用。量子点作为纳米材料的一种，因其独特的光电性能受到科研工作者的持续关注。现代量子点技术要追溯到上世纪70年代中期，它是为了解决全球能源危机而发展起来的。通过光电化学研究，开发出半导体与液体之间的结合面，以利用纳米晶体颗粒优良的比表面积来产生能量。目前量子点作为一种准零维纳米材料，因其独特的光电效应而备受瞩目，同时由于量子点优异的荧光性能，使得其在激光器、元素检测及生物检测等领域具备潜在的应用前景。

随着二元量子点在各领域的逐步应用，其自身存在的问题逐渐凸显。其具有对人体有害的重金属元素（如pb、cd）、生产工艺复杂、成本较高、荧光寿命普遍较短等。三元量子点不含有毒的重金属离子，是近年来兴起的一类新型绿色环保的量子点材料。在这类材料中，agins₂（ais）量子点由于不含变价的金属离子（如cu² /cu ），同时还具有发射谱可调性好、stokes位移大、荧光寿命长等优点受到了科研工作者的重点关注。

目前制备ais量子点的方法主要分为以下几种：

2. 研究内容和预期目标

本实验采用微波辅助水热法制备ais/zif-8复合物，系统研究了ais/zif-8复合材料的荧光性能随反应温度、反应时间、两相比例等一系列参数的变化规律。具体研究内容包括：

（1）采用液相法和微波法分别合成zif-8金属有机框架和agins₂多元量子点，随后通过微波辅助水热法获得ais/zif-8复合材料；

（2）探究不同反应参数对ais/zif-8复合材料发光性能的影响，确定最佳制备条件；

3. 研究的方法与步骤

本实验采用微波辅助水热法合成ais绿色量子点及ais/zif-8复合物，使用的方法和步骤如下：

（1）在ag/in摩尔比为1:6的条件下，将配置成的ag前驱体溶液和in前驱体溶液依次加入大烧杯中；

（2）依次加入适量谷胱甘肽（gsh）、柠檬酸钠（sc）作为配体平衡阳离子反应活性；

4. 参考文献

[1] kim j h, kim b y, jang e p, et al. a near-ideal color rendering whitesolid-state lighting device copackaged with two color-separated cu-x-s (x=ga,in) quantum dot emitters[j]. journal of materials chemistry c, 2017, 5(27):6755-6761.

[2] chen t, hu x, xu y, et al. hydrothermal synthesis of highly fluorescentag-in-s/zns core/shell quantum dots for white light-emitting diodes[j]. journalof alloys and compounds, 2019, 804: 119-127.

[3] karbassi m, baghshahi s, nori n r, etal. deposition of cu₂znsns₄ films by doctor bladeprinting using a one-step microwave heated ink as an absorber layer for solarcells[j]. ceramics international, 2020, 46(2): 2325-2331.

5. 计划与进度安排

(1)第1周~第4周，查阅资料，制定实验方案与计划，准备开题报告；外文论文翻译，论文前言部分的撰写；

(2)第5周~第8周，离子液体辅助微波快速合成agins₂绿色量子点及agins₂/zif-8复合材料；对材料进行形貌和结构表征；

(3)第9周~第12周，测试样品荧光强度和吸光度，优化反应参数，建立反应参数和材料性能之间的关系；