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美国新研究重点关注新型QD材料

2023/9/25 9:29:05 材料来源：雅时

阿肯色大学团队希望用铜、铟、锌等相对无害的元素取代有毒元素

Colin Heyes和Robert Coridan是阿肯色大学的化学教授，他们将利用美国国家科学基金会提供的535,560美元资金，对半导体纳米粒子的结构特性、光学特性、电学特性进行研究，这些纳米粒子由三种或三种以上元素组成。

他们希望这项研究能开发出新材料，适用于发光二极管、激光器、太阳能转换、催化、化学和生化传感器、生物医学成像。

Colin Heyes是一位光谱学家，他利用极灵敏荧光显微镜来衡量单个纳米粒子的光学特性，并表示：“半导体纳米粒子中常常用到有毒元素，例如镉，而我们的目标是用铜、铟、锌等相对无害的元素取代这些有毒元素。”

“然而，针对含有这些元素的纳米粒子，应如何控制其光学特性和电学特性，对此人们仍知之甚少。”

Colin Heyes、Robert Coridan及他们的学生将系统地改变纳米粒子的化学合成，并分析其对生成的原子结构会有何种影响，进而分析其对光学特性和电学特性会有何种影响，最终解决这方面的知识匮乏。

他们将结合先进的化学合成和分析工具，研究由铜-（锌）-铟硫族化物和银-（锌）-铟硫族化物制成的量子点。硫族化物是一种化合物，由硫族元素原子组成，包括硫、硒、碲。

了解这类量子点存在两个关键缺口，一是离子交换/合金化的基本机制，二是特定反应条件产生的结构与电子结构/激子衰变途径之间的关系。在这项研究中，研究人员将系统地合成均质合金量子点和异质/梯度合金量子点，进而检验这些知识缺口。

X射线结构分析专家Robert Coridan说：“要想更好地了解元素在纳米粒子中的分布情况，则可使用X射线技术，这类技术非常适用，因为我们可用X射线技术确定这些元素在原子层面上的确切氧化态和直接环境。”

Colin Heyes说："然后，便可将其与单个纳米粒子的光学特性和电学特性联系起来。”

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