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wqy8563

至尊木虫 (文坛精英)

[交流] CdS，CdSe阻止光蚀现象为何选择外边包覆一层ZnS

好多论文在做光催化剂的时候，特别是硫族半导体，如CdS，CdSe，CdTe时，都采用外边再包覆一层ZnS，制备成核壳结构，阻止其光蚀现象，原因何在？ZnS是白色的，也不是透明的，肯定降低了CdS的光吸收，并且其价带位置也在CdS之上，空穴不会从CdS转移到ZnS上，照样发生CdS的光氧化现象啊？但是大家都选择ZnS，想必有其优点，谁知道告诉一下，谢谢！！
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1楼 2012-04-14 15:50:19
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liuanan

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我不知道你说的光蚀现象是什么概念。我所知道的一个比较接近的是“光漂白”。原理是：光照情况下，量子点与周围的氧分子发生氧化还原反应，使得量子点表面的发光中心受到破坏。加上壳可以隔绝氧气分子，固定表面发光中心的原子构象。发光中心往往是缺陷中心。
      较厚的ZnS不透光，但是很薄的情况下是透明的，这涉及到物理学中的光电磁理论，不展开讨论。
      选择ZnS往往是因为在生物学应用中，这两种元素不是重金属，生物安全性好。另一方面也是因为晶格匹配性较好，容易形成核壳结构。
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4楼2012-04-15 19:51:33
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liuanan

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引用回帖:
6楼: Originally posted by wqy8563 at 2012-04-15 21:09:28:
是分子氧发生的氧化导致的吗？不是光生电子转移之后留下的空穴氧化的吗？如果是空穴氧化，岂不是包覆没有意义了吗？

分子氧发生的氧化占很大部分的比例，光生电子转移之后留下的空穴氧化也起到部分作用。利用核壳结构提高光稳定性研究的很多，另一方面，硅线表面修饰量子点，利用异质结结构保护量子点的工作也有报道。应该是两种保护机制吧。核壳结构除了隔绝氧分子，还有就是避免光生电子转移之后留下的空穴氧化，这方面的研究涉及到 I 型和 II 型核壳结构的问题，建议你研读MIT的Bawendi院士小组的工作。在ZnS的研究中，显然只是隔绝氧分子，提高生物亲容性。搞生物的人也不懂 I 型和 II 型核壳结构的物理问题，是吧？
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8楼2012-04-16 11:27:58
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liuanan

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wqy8563: 金币+5, 谢谢你的解释 你说的很有道理 我得好好学习一下了 2012-04-16 20:46:09
没有金币奖励，没热情。。。。。。
开个玩笑，我也观察到这个问题，但是，我确实不知道原因，如果你能把这个问题搞明白，对于量子点的制备质量提高应该有很大帮助。这是个好研究题目，但是要求的理论深度和学术功底比较高。
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10楼2012-04-16 16:29:05
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liuanan

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wqy8563: 金币+5, 谢谢啊 替那哥们谢谢你 2013-06-03 19:49:22
(CdSe)ZnS Core−Shell Quantum Dots:  Synthesis and Characterization of a Size Series of Highly Luminescent Nanocrystallites
J. Phys. Chem. B, 1997, 101 (46), pp 9463–9475
核壳量子点制备

Epitaxial Growth of Highly Luminescent CdSe/CdS Core/Shell Nanocrystals with Photostability and Electronic Accessibility
J. Am. Chem. Soc., 1997, 119 (30), pp 7019–7029
光稳定性
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18楼2013-06-03 17:49:43
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