文献综述
(一)课题研究的现状及发展趋势:
1.电致化学发光(ECL)
电致化学发光(ECL)是指利用电极提供能量直接使电极表面发光物进行氧化还原反应而形成激发态,并由激发态返回到基态所产生的发光现象。ECL是将化学发光与电化学技术相结合的一种分析方法,相比于化学发光分析,ECL可以通过调控电位光信号强弱,操作性更好,相对于荧光分析,由于ECL用的是外加电源,有效避免了荧光分析中背景光源所产生的杂质干扰,极大的提高了检测的灵敏度。总的来说,ECL设备简单,操作简易,分析范围广,灵敏度高,极大地引起了研究者的兴趣,并逐渐成为分析领域的重要分支。
量子点(又称作半导体纳米晶体),是一种粒径尺寸在1nm-100nm之间的纳米级颗粒,目前研究较多的是CdX(X=S,Se,Te)。CdS,是典型的Ⅱ-Ⅵ族半导体,在25℃下的禁带宽度为2.42 eV,当CdS颗粒的半径小于其激子的波尔半径时,由于其表面效应,量子尺寸效应,使得纳米颗粒的线性非线性光学,电学性质发生了特别大的变化,这也让CdS颗粒具有了良好的光电转换特性以及优秀的发光性能。此外,由于量子点的电子,空穴被量子限域,因而具有多环芳香烃等大分子相近的光学行为,甚至可以发射荧光。量子点的发光原理与常规半导体发光原理相近,均是材料中载流子(电子,空穴)在接受外来能量后,生成电子-空穴对(激子),在激子回复至基态的过程中,会释放能量,这种能量通常以光的形式发射出去。量子点发光主要有三种机理:
(1)电子和空穴直接复合。
(2)通过表面缺陷态间接复合发光。
(3)通过掺杂微量杂质,形成杂质能级发光。
三种机理实际是相互竞争的,如果量子点表面缺陷较多,对电子,空穴俘获能力强,复合几率变小,激子发光就会比较弱而难以检测。为了改善这一情况,一般会选择制备具有完整表面的量子点,或者对量子点进行表面修饰减少表面缺陷,能有效的促进其复合发光。
2.量子点表面修饰
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