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CuInS2量子点的制备及应用进展作者：张研等来源：《山东工业技术》2015年第09期摘要：综述目前CuInS2量子点的制备方法及在发光器件、太阳能电池和生物荧光标识等领域的应用现状。
并对其发展的前景与潜力进行了展望。
关键词：核壳；制备；应用0 引言CuInS2纳米晶是直接带隙三元半导体材料，禁带宽度为1.50 eV、吸收系数为105 cm-1；与当前的主流的半导体荧光纳米材料CdSe相比，CuInS2量子点既不含A类元素（Cd、Pb、Hg等），又不含B类元素（Se、As、P等），不会对环境和生物体造成负担，而且光谱可以覆盖更广泛的波段--近红外区，在生物医学[1]，太阳能电池[2]、光电器件[3]等领域都有着广泛的应用前景。
1 CuInS2/ZnS核壳量子点的制备方法目前合成CuInS2半导体量子点的方法主要有溶剂热合成法、热注入法及共前驱体热分解法等。
1.1 溶剂热合成法溶剂热合成法依据水热法发展起来的合成方法，是指在一定温度（100-1000 ºC），一定压强（1MPa-1GPa）下，利用在溶剂中物质的化学反应进行合成的方法。
2010年，yue[4]研究组利用此方法合成了闪锌矿结构的CuInS2量子点其半径为2-4nm。
但目前还没有有效的手段能很好的控制粒子的成核与生长，粒子还不具备荧光性质，并且反应一般在高温高压下进行，反应周期比较长，限制了此法的发展。
1.2 有机相热注入法有机相热注入法是最常用的一种合成胶体量子点的化学方法，其为目前最有效的合成高质量纳米粒子的方法。
1993年，Bawendi [5]研究组首次利用这种方法合成了高质量的Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点。
2007年，Li[6]小组采用热注入的方法首次合成了黄铜矿和纤锌矿结构的三元CuInS2纳米晶。
Xie[7] 等人通过调节阳离子前体相对反应活性，利用绿色的热注入方法合成了尺寸可调的三元CuInS2量子点。
1.3 有机相共前驱体热分解法有机相共前驱体热分解法指将反应所需的金属前驱体、阴离子前驱体、配体以及添加物均放入反应瓶中，将温度升高到反应温度，反应适当时间即可。
《Zn-CuInS2量子点的成分调控及其敏化太阳电池光阳极的优化》篇一一、引言随着科技的发展，新型太阳能电池技术的开发成为了能源领域的重要研究方向。
其中，量子点敏化太阳电池（QDSSC）以其高光电转换效率、低成本等优势受到了广泛关注。
Zn-CuInS2（ZCIS）量子点因其优良的光电性能，被广泛用于QDSSC的光阳极材料中。
本文将探讨ZCIS量子点的成分调控及其在敏化太阳电池光阳极的优化。
二、Zn-CuInS2量子点的成分调控2.1 成分调控原理ZCIS量子点的成分调控主要是通过调整Zn、Cu、In和S的元素比例，以达到优化其光电性能的目的。
不同比例的元素组成会影响量子点的能级结构、光吸收性能以及电子传输性能。
2.2 成分调控方法成分调控主要通过控制合成过程中的反应条件、原料配比以及温度等因素来实现。
目前，常用的合成方法包括化学浴法、共沉淀法等。
通过调整这些参数，可以实现对ZCIS量子点成分的精确控制。
三、ZCIS量子点敏化太阳电池光阳极的优化3.1 光阳极材料的选择光阳极材料的选择对太阳电池的性能至关重要。
ZCIS量子点因其优良的光电性能，被广泛应用于光阳极材料中。
然而，光阳极的性能并不仅仅取决于量子点的性质，还与基底材料、界面修饰等因素有关。
因此，在选择光阳极材料时，需要综合考虑这些因素。
3.2 界面修饰与优化为了进一步提高光阳极的性能，需要进行界面修饰与优化。
这包括对光阳极表面进行适当的处理，以提高其与量子点之间的接触性能；同时，还需要对量子点进行表面改性，以提高其稳定性和光电转换效率。
此外，还可以通过引入导电聚合物等材料，进一步提高光阳极的导电性能。
四、实验结果与讨论4.1 实验方法与步骤本部分详细介绍了实验方法和步骤，包括ZCIS量子点的合成、光阳极的制备以及太阳电池的组装等过程。
同时，还介绍了成分调控和界面优化的具体实施方法。
4.2 实验结果分析通过实验数据对比分析，我们可以看到经过成分调控和界面优化的ZCIS量子点敏化太阳电池的光电转换效率得到了显著提高。
cuins2量子点的合成方程式量子点是一种新型的半导体纳米材料，具有优异的光学和电子性质。
它可以通过合成方法来制备，合成方程式由原材料和反应条件组成。
下面将详细介绍几种常见的合成方法，并给出相应的合成方程式。
1.热分解法热分解法是一种简单的制备量子点的方法。
通常采用有机金属溶液作为原料，在高温条件下通过热分解反应获得量子点。
以绿色CuInS2量子点为例，合成方程式如下：Cu(acac)2 + In(OAc)3 + (NH2CSNH)2 → CuInS2 + 4CH3COOH +2NH3 + CO2其中，Cu(acac)2是铜的有机金属络合物，In(OAc)3是铟的有机金属络合物，(NH2CSNH)2是硫的有机硫醇化合物。
2.水热法水热法是一种在高温高压条件下制备量子点的方法。
通过调节反应物的浓度和温度等参数可以控制量子点的尺寸和形貌。
以CdS量子点为例，合成方程式如下：Cd(NO3)2+Na2S+H2O→CdS+2NaNO3其中，Cd(NO3)2是镉的盐溶液，Na2S是硫化钠溶液。
3.热浸渍法热浸渍法是一种通过将前驱体沉积在基底上来制备量子点的方法。
在高温条件下，前驱体分解后生成量子点。
以ZnO量子点为例，合成方程式如下：Zn(NO3)2+NaOH→Zn(OH)2+2NaNO3Zn(OH)2→ZnO+H2O其中，Zn(NO3)2是锌的盐溶液，NaOH是氢氧化钠溶液。
4.气相沉积法气相沉积法是一种通过使气态前驱体在高温条件下发生化学反应从而制备量子点的方法。
以CdSe量子点为例，合成方程式如下：CdCl2+H2Se→CdSe+2HCl其中，CdCl2是镉的盐溶液，H2Se是硒化氢气体。
综上所述，量子点的合成方程式可以根据不同的原材料和反应条件来确定。
热分解法、水热法、热浸渍法和气相沉积法是常见的制备量子点的方法。
合成方程式的确定需要考虑反应物的配比以及反应的理化条件，从而控制量子点的形貌和性质。
量子点的合成方法和合成方程式的研究对于实现量子点的可控制备以及应用具有重要意义。
TiO2综述纳⽶TiO2的性能、应⽤及其制备⽅法综述摘要：纳⽶TiO2具有独特的光催化性、优异的颜⾊效应以及紫外线屏蔽等功能, 在光催化剂、化妆品、抗紫外线吸收剂、功能陶瓷、⽓敏传感器件等⽅⾯具有⼴阔的应⽤前景。
国内外⽂献对纳⽶TiO2的性质、应⽤及其制备⽅法进⾏了⼤量的性能、应⽤及制备⽅法研究进⾏了综述。
的研究报道, 本⽂对有关纳⽶TiO2关键字：纳⽶TiO2、性能、应⽤、制备⼀、简介：纳⽶⼆氧化钛，亦称纳⽶钛⽩粉。
从尺⼨⼤⼩来说，通常产⽣物理化学性质显著变化的细⼩微粒的尺⼨在100纳⽶以下，其外观为⽩⾊疏松粉末。
具有抗紫外线、抗菌、⾃洁净、抗⽼化功效，可⽤于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域。
⼆、分类：①、按照晶型可分为:⾦红⽯型纳⽶钛⽩粉和锐钛型纳⽶钛⽩粉。
②、按照其表⾯特性可分为:亲⽔性纳⽶钛⽩粉和亲油性纳⽶钛⽩粉。
③、按照外观来分：有粉体和液体之分，粉体⼀般都是⽩⾊，液体有⽩⾊和半透明状。
三、纳⽶TiO2的性能：纳⽶TiO2除了具有与普通纳⽶材料⼀样的表⾯效应、⼩尺⼨效应、量⼦尺⼨效应和宏观量⼦隧道效应等外, 还具有其特殊的性质, 尤其是催化性能。
3. 1 基本物化特性纳⽶TiO2有⾦红⽯、锐钛矿和板钛矿3种晶型。
⾦红⽯和锐钛矿属四⽅晶系, 板钛矿属正交晶系,⼀般情况下,板钛矿在650℃转变为锐钛矿,锐钛矿915℃转变为⾦红⽯,结构转变温度与TiO2颗粒⼤⼩、含杂质及其制备⽅法有关,颗粒愈⼩,转变温度愈低,锐钛型纳⽶TiO2向⾦红⽯型转变的温度为600℃或低于此温度,纳⽶TiO2化学性能稳定,常温下⼏乎不与其它化合物反应,不溶于⽔、稀酸,微溶于碱和热硝酸,不与空⽓中CO2、SO2、O2等反应,具有⽣物惰性和热稳定性,⽆毒性[1]。
3. 2光催化性纳⽶TiO2是⼀种n型半导体材料,禁带宽度较宽,其中锐钛型为3.2eV,⾦红⽯型为3.0eV,当它吸收了波长⼩于或等于387.5nm 的光⼦后,价带中的电⼦就会被激发到导带,形成带负电的⾼活性电⼦e-,同时在价带上产⽣带正电的空⽳h+,吸附在TiO2表⾯的氧俘获电⼦形成?O2-,⽽空⽳则将吸附在TiO2表⾯的OH-和H2O氧化成具有强氧化性的?OH,反应⽣成的原⼦氧、氢氧⾃由基都有很强的化学活性, 氧化降解⼤多数有机污染物,同时空⽳本⾝也可夺取吸附在半导体表⾯的有机物质中的电⼦,使原本不吸收光的物质被直接氧化分解,这两种氧化⽅式可能单独起作⽤也可能同时起作⽤,对于不同的物质两种氧化⽅式参与作⽤的程度有所不同[2]。
Cu-In-S三元量子点的合成及其性能调控∗王海成;张雪;周洁;姚易;吴瑞伟;邓玲;闫智然;曹进【摘要】采用前驱体分解法制备了 Cu-In-S 量子点,研究了制备工艺对Cu-In-S 量子点的形貌以及光学性能的影响.实验结果表明,反应时间和反应温度可影响Cu-In-S 纳米颗粒的尺寸和光学性能.随时间增加,Cu-In-S粒径变大,同时会伴随着棒状晶体的出现,荧光发射谱的峰位发生红移.随反应温度升高,纳米晶的形核速率和长大速率增加,并且粒径也有增大,纳米晶的形状可以由单一的球形变为球形与棒状的混合,荧光谱峰位亦会发生红移.X 射线光电子能谱分析表明,所制备颗粒为 CuInS2纳米晶.为进一步制备无毒量子点发光器件(QLEDs)奠定了基础.%Ternary CuInS quantum dots were synthesized by decomposition of precursor,and the effects of syn-thesis parameter on the morphology and optical properties of CuInS nanocrystals were investigated.It is found that the particle size and optical properties of CuInS crystals could be obviously affected by reaction time and temperature.With increasing reaction time,the CuInS nanocrystals grow larger,accompanied with appearance of rodlike crystals and red shift of the peak of the fluorescent emission spectra.With increasing reaction temper-ature,the growing rate and the particle size of nanocrystals increase.Meanwhile,the shape of nanocrystals can vary from single sphere to mixing of sphere and rod.There is also a red shift of emission peak.Measurement of XPS indicates that as-synthesized particles areCuInS2 nanocrystals.This work would build foundation for further manufacture of non-toxic quantum dots light-emitting devices (QLEDs).【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】6页(P5106-5111)【关键词】CuInS;量子点;化学合成;PL 光谱;QLEDs【作者】王海成;张雪;周洁;姚易;吴瑞伟;邓玲;闫智然;曹进【作者单位】北京科技大学材料物理与化学系，北京 100083;上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室，上海 200072;上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室，上海 200072;北京科技大学材料物理与化学系，北京100083;中国科学院半导体研究所照明研发中心，北京 100083;北京科技大学材料物理与化学系，北京 100083;北京科技大学材料物理与化学系，北京 100083;上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室，上海 200072【正文语种】中文【中图分类】O613.51;O614.1211 引言量子点（quantum dots，QDs），即半导体纳米颗粒，由于具有可控的荧光光谱（PL）、电致发光光谱（EL）等独特的光学性质［1－4］，在发光二极管（LEDs）［5－6］、生物标记［7］、激光［8］、太阳能电池［9］等领域有着重要的基础研究意义和应用研究价值。
TiO2纳米复合材料XRD分析1.引言纳米结构TiO2由于具有化学性能稳定、价格低廉等优点在光催化、光解水及太阳能电池等领域应用广泛，如图1。
早在二十世纪初期，TiO2因具有增白、加亮等特点而广泛应用于油漆、涂料、化妆品、牙膏、药膏等商业化领域，并在某些国家一度被认为是衡量生活质量的产品。
TiO2主要来源于钛铁矿、金红石、锐钛矿和白钛石，储量丰富、价格低廉。
二十世纪初，商业化应用的TiO2最早通过提炼钛铁矿得到铁和钛铁合金，进一步精炼得到TiO2，并于1918年在挪威、美国和德国实现了工业化生产。
图1 TiO2应用领域TiO2存在三种晶型：金红石型、锐钛矿型和板钛矿型晶体，如图2。
在一定图2 TiO2的三种晶体结构：(a)金红石，(b)锐钛矿，(c) 板钛矿温度下，TiO2晶型之间可以转变，其晶型转变相图，如图3。
一般而言，锐钛矿TiO2的光催化活性比金红石型TiO2要高，其原因在于：（1）金红石型TiO2有较小的禁带宽度（锐钛矿TiO2的禁带宽度为3.2 eV，金红石型TiO2的禁带宽度为3.0 eV），其较正的导带阻碍了氧气的还原反应；（2）锐钛矿型TiO2晶格中有较多的缺陷和位错，从而产生较多的氧空位来捕获电子，而金红石型TiO2是TiO2三种晶型中最稳定的晶型结构，具有较好的晶化态，缺陷少，光生空穴和电子在实际反应中极易复合，催化活性受到很大的影响；（3）金红石型TiO2光催化活性低，同时还与高温处理过程中粒子大量烧结引起比表面积的急剧下降有关。
图3 TiO2晶型转变相图本文首先以金红石型为例计算其消光系数和结构因子，结合我最近的实验结果分析TiO2及其复合物的XRD表征结果。
2.金红石型TiO2结构及XRD谱图特征图4 (a)金红石晶胞结构，(b)金红石晶胞垂直于(001)面的剖面图nm，晶胞参数a0=0.459 nm、c0=0.296 nm 金红石属于四方晶系，空间群P4m其结构如图4。
CuInSe2薄膜太阳能电池研究进展冶金科学与工程学院王博093511021摘要：关键字：铜锢稼硒是薄膜PV产品的重要一员，制备所用材料CIS和C工GS，一般称为I一111一VIZ薄膜材料，是具有黄铜矿结构的化合物半导体。
经过多年的研究总结，其优点可以归纳如下「39一41〕:(l)通过掺入适量Ga替代部分工n，可以使半导体禁带能隙在1.0~1.6eV之间可调，非常适合制备最佳带隙的半导体化合物材料，这是CIGS材料相对于硅系PV材料的最特殊优势。
(2)CIGS材料的吸收系数高，达到105cm一，。
(3)利用CdS作为缓冲层(具有闪锌矿结构)，和具有黄铜矿结构CIGS吸收层可以形成良好的晶格匹配，失配率不到2%。
(4) 在光电转化过程中，作为直接能隙半导体材料，当有载流子注入时，会产生辐射复合过程，辐射过程产生的光子可以被再次吸收，即所谓的光子再循环效应。
(5) CIGS系半导体没有光致衰退效应，这是Si系太阳电池很难克服的效应。
(6) CIGS薄膜的制备过程具有一定的环境宽容性，使得C工GS太阳电池在选择衬底时，具有较大的选择空间。
在所有薄膜太阳能电池中，C工GS保持着最高的实验室记录，在2007年，美国可再生能源实验室，用三步共蒸发法制备的铜锢稼硒薄膜太阳能电池，转化效率达到了19.9%〔42]。
其制造成本低，能量偿还时间在一年之内，远远低于晶体太阳电池。
用溅射后硒化的方法制备的大面积薄膜电池组件的效率已经达到13.4%「38」。
所以CIGS的产业化研究受到各发达国家的普遍重视。
近年来，光伏工业呈现加速发展的趋势，发展的特点是:产量增加，转化效率提高，成本降低，应用领域不断扩大。
与十年前相比，太阳能电池价格大幅度降低。
可以预料，随着技术的进步和市场的拓展，光电池成本及售价将会大幅下降。
2010年以后，由于太阳能电池成本的下降，可望使光伏技术进入大规模发展时期。
随着技术的进步，薄膜太阳能电池的发展将日新月异，在未来光伏市场的市场份额将逐步提高。
单基质白光LED荧光粉研究进展曹逊; 曹翠翠; 孙光耀; 金平实【期刊名称】《《无机材料学报》》【年(卷),期】2019(034)011【总页数】11页(P1145-1155)【关键词】WLEDs; 单基质; 白光荧光粉; 综述【作者】曹逊; 曹翠翠; 孙光耀; 金平实【作者单位】中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海 200050【正文语种】中文【中图分类】TQ174白光LEDs(White Light-Emitting Diodes, WLEDs)作为一种新型的固体照明器件, 相较于其他光源具有: 小型固体化, 耐震动、不易损坏, 节能、光效高,寿命长, 无污染, 瞬时启动、无频闪等优点, 有望成为未来最重要的光源[1-2]。
目前, 制备WLEDs的方法主要有两种: 一种是由发射波长为460 nm的InGaN蓝光LED芯片和YAG:Ce荧光粉组成, 芯片发射的蓝光激发荧光粉发射黄光, 蓝光和黄光混合获得白光。
该类型器件的缺点是红色发光成分不足, 导致WLEDs的显色指数(CRI)较低, 同时该类器件的发光颜色受驱动电压和荧光粉涂层厚度等工艺因素影响, 控制难度高, 导致白色发光性能不稳定。
第二种方案是采用紫外-近紫外芯片激发三基色荧光粉(RGB混合荧光粉)实现白光发射, 可有效解决上述问题。
由于人眼无法感知紫外–近紫外光, 整个器件的发光颜色由荧光粉的发射光谱决定, 因而具有宽带发射和显色指数(CRI)可调的特性[3]。
然而, 多种荧光粉混合会造成颜色再吸收和配比调控难的问题, 使WLEDs的流明效率和色彩还原性受到较大影响。
基于以上分析, 研究者认为采用单基质白光荧光粉来实现白光发射优势明显。
白光LED的发展图示见图1[4-6]。
相比于InGaN蓝光芯片/YAG:Ce黄色荧光粉, 使用单一基质白光荧光粉可实现更高的显色指数, 更易调控的色温以及更接近于白光的色坐标, 同时也解决了RGB混合荧光粉的再吸收问题[7]。
《CuInSe2量子点制备及TiO2光阳极敏化性能的研究》篇一一、引言随着科技的发展，太阳能的利用与转化技术已成为科研领域的重要课题。
其中，CuInSe2（CIS）量子点因其独特的电子结构和光学性质，在太阳能电池中具有广泛的应用前景。
而TiO2光阳极作为太阳能电池的核心部分，其敏化性能的优化是提高太阳能电池效率的关键。
因此，研究CuInSe2量子点的制备工艺及其在TiO2光阳极上的敏化性能具有重要意义。
二、CuInSe2量子点的制备1. 材料与方法CuInSe2量子点的制备采用化学合成法。
主要原料包括铜盐、铟盐、硒源和有机溶剂等。
通过控制反应温度、时间、浓度等参数，实现CuInSe2量子点的可控制备。
2. 制备过程（1）在无菌的实验环境中，将铜盐、铟盐和硒源按一定比例混合，加入有机溶剂中。
（2）在一定的温度下，进行反应，通过控制反应时间，使CuInSe2量子点逐渐形成。
（3）反应完成后，对产物进行离心、洗涤、干燥等处理，得到纯净的CuInSe2量子点。
3. 结果与讨论通过SEM、TEM等表征手段，观察到所制备的CuInSe2量子点具有较好的形貌和尺寸分布。
此外，通过XRD、UV-Vis等测试手段，发现所制备的CuInSe2量子点具有优异的光学性能和电学性能，为后续的敏化性能研究奠定了基础。
三、TiO2光阳极的敏化1. 敏化方法将所制备的CuInSe2量子点与TiO2光阳极进行复合，通过物理吸附或化学键合的方式，将CuInSe2量子点固定在TiO2表面。
2. 敏化效果（1）通过光谱分析，发现敏化后的TiO2光阳极对可见光的吸收能力得到显著提高，拓展了光谱响应范围。
（2）通过电化学测试，发现敏化后的TiO2光阳极的光电流和光电转换效率得到显著提高，从而提高了太阳能电池的效率。
四、结论本研究成功制备了CuInSe2量子点，并将其应用于TiO2光阳极的敏化。
通过化学合成法，实现了CuInSe2量子点的可控制备，并对其形貌、尺寸、光学性能和电学性能进行了表征。
溶剂热合成三维蔷薇花状SnS2微晶胡寒梅;邓崇海;孙梅;张克华;夏静静【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2009(025)009【摘要】在乙二醇溶剂热条件下,采用SnCl4·H2O和硫代氨基脲为原料,成功制备出了三维蔷薇花状的SnS2微晶.产品用X-射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(RS)和紫外一可见吸收光谱(UV-Vis)对样品进行了表征.结果表明SnS2蔷薇花是由纳米级厚度的片状"花瓣"相互连接、交叠、缠绕自组装生长而成.并对蔷薇花状SnS2三维结构的生长机理进行了简单探讨.【总页数】5页(P1612-1616)【作者】胡寒梅;邓崇海;孙梅;张克华;夏静静【作者单位】安徽建筑工业学院材料与化学工程学院,合肥,230022;安徽建筑工业学院先进建筑材料安徽省重点实验室,合肥,230022;合肥学院化学与材料工程系,合肥,230022;安徽建筑工业学院材料与化学工程学院,合肥,230022;安徽建筑工业学院材料与化学工程学院,合肥,230022;安徽建筑工业学院材料与化学工程学院,合肥,230022【正文语种】中文【中图分类】O613.51;O614.43+2【相关文献】1.花状CuInS_2微晶的溶剂热合成及表征 [J], 蔡文;胡杰;向卫东;赵寅生;王晓明;黄文旻2.稀土掺杂花状钨酸钙纳米晶溶剂热法合成及其发光性能 [J], 覃利琴;陶萍芳;王荣芳;韦庆敏;黄韶艳3.溶剂热法制备翠玉状Fe_3O_4微晶及表征 [J], 彭登峰;拜山.沙德克;杨世才;王军;孙言飞4.花状CuInSe_2微晶的溶剂热合成与表征 [J], 申艳强;梁建;余春燕;董海亮;许并社5.无模板合成三维花状氧化锌微晶及其形成机理 [J], 李平;许方香;郭海容;魏雨;王心葵因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
