量子点材料

在光电领域，量子产率（PLQY）是一项至关重要的参数。对于那些对此领域充满热情和挑战的研究者来说，选择一款可靠、精细、易于操作的光致发光量子产率量测系统就显得至关重要。光焱科技Enlitech研发的LQ-100X-PL就是为满足这些需求而生，LQ-100X-PL适用的研究领域广泛，包括荧光粉、LED荧光材料、OLED荧光材料、钙钛矿、雷射染料、钙钛矿量子点粉末与单晶、PbS量子点等。

量子点（Quantum Dot）又称为半导体纳米晶体，由数百或者数千原子组成的直径小于20nm(纳米,10-9米)的晶体颗粒。最常见的量子点由II - VII族、III - VI族或I - III - VII族元素组成。量子点具有独特的光学性能，其中之一便是不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光，其发光颜色可以覆盖从蓝光到红光的整个可见区，具有色纯度高、寿命长、稳定性好、可定制颜色等特点。事实上，量子点技术早已率先在显示产业应用落地。并且，显示只能算量子点技术应用的一道“开胃菜”，未来，生物成像、传感器、太阳能电池、载药等都将成为量子点技术的应用落地场景。通常，制造量子点的材料是有毒的硫化镉，而镉制造的量子点的商业应用前景不广。但是碳量子点的出现让量子点的应用场景一下子开阔了起来，而且拓宽了我们对碳这种元素的认识。碳量子点是2004年才被发现的物质，发现者是南卡罗莱纳大学的一位叫做 Xiaoyou XU 的华裔化学家。合成CQDs的方法有很多，包括常见的溶剂热合成法，微波合成法，化学氧化法，模板法等。研究人员使用溶剂热合成法合成CQDs材料，并通过LUMiSizer®分散体分析仪分析所得分散液材料的稳定性。

量子点是一类纳米颗粒，其中电子的能级呈现量子化、不连续的状态。当能级之间的能量差别对应可见到近红外的光子能量时，一些量子点就可以被光或者电能激发，发出可见到近红外的荧光。由于电子能级之间的能量差与颗粒尺寸相关，所以即使同一种材料的量子点，大小不同，荧光的颜色也可以不一样（如图1）。而材料本身（如CdSe、碳）、量子点的结构（如核壳结构）对其荧光特性也有着不可忽略的影响。量子点的一大应用是作为荧光探针用于生物成像；此外在显示屏幕领域，量子点可以替代LED中的荧光粉（荧光粉应用背景参考），而新一代的QLED屏幕则直接采用了能够电致发光的量子点材料。

基于半导体材料的量子光学方案在量子密码学和量子通信应用与研究中越来越重要。在本应用说明中，我们介绍了GaAs激子极化子和InAs量子点的光谱测量。所有实验都是在4至60K的低温下进行的。

量子点(quantum dot)是准零维的纳米材料，由少量的原子所构成。量子点三维度的尺寸都在 100nm 以下，其内部电子在各方向上的运动都受到局限。由于具有显著的量子效应，它们已在众多领域中引起广泛的关注。例如生物成像、生物传感器、金属离子检测光催化等。这里我们何成了氮化碳量子点并讨论了它在汞离子检测中的应用。

文通过电热恒温水槽对钙钛矿量子点进行热致发光实验，探究了其在受热后释放光的特性，以期了解材料的热历史和稳定性。实验结果表明，通过表面钝化策略可以有效提高钙钛矿量子点的抗热淬灭性能。

在利用带内载流子跃迁的太赫兹应用领域内，InGaAs/GaAs和InAs/GaAs量子点被认为是非常合适的材料。这类应用包括化学生物媒介的远程探测、红外计数测量、激光雷达、污染监测、分子和固态光谱、非损伤医学诊断。通过调整量子点的大小、形状和结构，量子点的类原子光电特性可被优化用于特定的应用。变温光致发光光谱是一种分析含有量子点和量子阱材料的有效手段，辅助优化上述InGaAs/GaAs分子的性质。制冷一般采用两种冷冻机，一种是液氮或液氦制冷；另一种是封闭循环冷冻机，冷冻液在系统中循环。冷冻样品被激光激发，光致发光信号通过光学接口被耦合进光谱仪。

本申请说明展示了根据77开尔文下测得的磷光光谱计算量子效率的新专用系统。关键词：FP-6500，FWSQ-6017，荧光，磷光，量子效率，材料，积分球

中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陆朝阳等在量子计算机研究方面取得了里程碑式的突破，相关研究结果被国际权威学术期刊《自然光子学》接收。在光学体系，我国科学家团队次实现利用高品质量子点单光子源构建了量子计算原型机，并且演示了其超越经典电子计算机（ENIAC）与晶体管计算机（TRADIC）的计算能力，向真正的“量子计算霸权”时代迈出了重要的一步。

微型光纤光谱仪在量子点LED检测中，具有以下显著的优势：1. 体积小巧，适合原位在线监测； 2. 易于操作、控制；3. 成本低，适合工业现场使用；4. 色彩分辨率高；5. 可定量分析。

碳量子点（C-dots）是指尺寸小于 10 nm 分散的类球形荧光碳纳米颗粒。2004年，美国南卡罗莱纳大学的Xu 等人在研究纯化碳纳米管的方法时，首次发现了可以放出明亮荧光的碳量子点。自发现以来，它们作为半导体量子点的潜在替代品受到材料科学界的广泛关注，特别是在生物应用方面，由于其低毒性。它们的一些应用包括光催化太阳能电池、生物成像和药物传输。在本应用采用热处理牛奶的方法合成非均匀的碳量子点，在空气中的牛奶加热到220°C 2小时即可实现碳化，并在FLS1000荧光光谱仪中测试解析的C-dots的光致发光光谱和寿命。

华中科技大学光学与电子信息学院张建兵团队长期致力于硫化铅（PbS）和硒化铅（PbSe）红外量子点的合成及其光电器件研究，近两年团队取得了系列进展。在本系列中，我们将为大家展示课题组在基于PbS、PbSe量子点的红外太阳能电池领域的研究进展。

近期，江苏大学量子与可持续性技术研究院团队首次报道选取 SnSe 二维材料作为压电 催化材料，得益于 SnSe 易形变特性（杨氏模量为24.3至27.7 GPa）、单层材料极高的压电系数（d11 = 250.58 pmV-1 ）和高理论迁移率（11000 cm2 V-1 s-1），实现了高效超声机械力驱动水分解产氢（效率高达948.4 µmolg-1 h-1），远超大多数已报道的其他压电催化材料产氢效率。

R1 在光辐射调控中的应用。基于柔性量子点薄膜表面的介电微球腔阵列，分别利用介电微球腔的 WGM 效应和定向天线效应，调控了量子点的内量子效率和外量子效率，成功地将定向辐射角度控制在 9° 范围，实现量子点薄膜荧光性能 3 个数量级的提高。这为具有高效、柔性、全色、可穿戴特点的新一代量子点发光及显示器件，奠定了一定的研发基础。

量子点是大约2到10纳米大小的半导体纳米晶体。由于其可调的光电特性，它们被广泛应用于LED、单电子晶体管、医疗成像和太阳能电池等领域。当用于太阳能电池时，光在量子点中产生一个电子-空穴对，可以通过施加电化学能将其分离。电子和空穴的流动产生了电流。

MXene量子点(MXene quantum dots, mqd)由于其优异的光学性能、良好的生物相容性、天然的亲水性和现成的功能化等特点，在荧光材料领域引起了广泛的关注[1-3]。mqd在许多领域都有潜在的应用，特别是在生物医学[2,4,5]、传感[6-11]、光电器件[12,13]和催化[14,15]。近年来，自荧光量子阱的首次报道以来，改进量子阱合成策略的研究越来越多。mqd的合成主要有两种方法:从本体前体的自上而下切割法和从分子前体的自下而上方法。迄今为止，获得mqd的典型方法为自上而下的方法(以Ti3C2量子点为主)，包括水热/溶剂热法、超声法、球磨法、插层法和组合法[2,4,14,16 - 19]。在自顶向下合成mqd时，最常用的方法是在高浓度酸性溶液中蚀刻MAX相(“M”表示过渡金属，“A”表示- IIIA/IVA族元素，X表示C和/或N元素)后的水热法。而水热法需要6-12 h才能完成反应[2,8]。因此，开发快速、直接、方便的荧光量子点合成工艺将是该领域的一个重大突破。微波辅助合成可缩短反应时间的量子点的研究较少。次氯酸/次氯酸盐(HOCl/ClO− )，进口活性活性氧(reactive oxygen species, ROS)在生物体内起着重要的保护作用[20,21]。体内ClO− 水平异常与创伤愈合受损、癌症、关节炎、神经元变性和心血管疾病等慢性和退行性疾病的发展高度相关[22-24]。因此，快速、灵敏地检测ClO− 在环境和生活领域都具有重要意义。到目前为止，许多荧光探针都被用来检测ClO− ，因为它们具有高稳定性、高灵敏度和高选择性等优点[25-28]。与普通荧光法相比，比值荧光法可以最大限度地减少来自背景的假信号，对ClO− 的检测具有更好的灵敏度[29,30]。在用于检测ClO− 的比率荧光探针领域，仍然需要精心的设计和合成。因此，构建和制备一种简单、高效的ClO− 检测比荧光探针仍然面临着巨大的挑战。本文采用姜黄素荧光共振能量转移(FRET)技术设计了基于Ti3C2 MQDs的比例荧光探针(方案1)。首先在微波辅助照射下刻蚀MAX相5 min后合成Ti3C2 MQDs。与其他自底向上合成Ti3C2 mqd的方法相比，微波辅助合成大大缩短了反应时间。此外，微波加热更均匀，允许更快的反应和更少的副产物形成。在姜黄素存在的情况下，Ti3C2 MQDs在430 nm处的荧光发射被FRET猝灭，而姜黄素在540 nm处的荧光发射被增强。加入ClO− 后，姜黄素的酚和甲氧基被氧化成醌，在540 nm处荧光发射逐渐猝灭，在430 nm处荧光发射逐渐恢复。在365 nm紫外灯下，加入ClO− 后，溶液颜色由黄绿色变为蓝色，肉眼可见。在此基础上，设计了比例荧光和“裸眼”探针检测姜黄素和ClO− 。本工作不仅为Ti3C2 mqd的合成提供了一种新的方法，而且拓展了Ti3C2 mqd在生物和化学领域的应用环境检测。

量子产率的大小可以表示物质的发光能力，量子产率越大，说明荧光材料的质量越好。量子产率的类型，按照测定的样品来分，有两种，固体量子产率和液体量子产率。按照量子产率测定方式，可以分为绝 对量子产率和相对量子产率。本文为大家介绍量子产率测量过程中的一些技巧。

摘要：氢能作为推动由传统化石能源向绿色能源转变的清洁能源，其能量密度是石油的 3 倍、煤炭的 4.5 倍，被视为未来能源革命的颠覆性技术方向。而氢燃料电池是实现氢能转换为电能利用的关键载体，在碳中和、碳达峰目标提出后，世界各国高度重视氢燃料电池技术，以支撑实现低碳、清洁发展模式。这也对氢能及氢燃料电池产业链的相关材料、工艺技术和表征手段等方面提出了更高要求。气体吸附技术是材料表面物性表征的重要方法之一，使用国仪量子自主研发的 V-sorb X800 系列静态容量法比表面及孔径分析仪，基于物理吸附分析能够得到材料的比表面积、孔容及孔径分布等参数；此外，国仪量子自主研发的 H-SorbX600PCT 高压储氢吸附仪可以对材料的储氢能力进行表征，进而能对材料的催化、吸附和储氢等性能做一个基础评估，在以氢燃料电池为主的氢能利用中发挥着至关重要的作用。

Monowave 400微博辅助合成能够加热到180oC、5min，因此非常适合与氮化硅荧光量子点的合成。此外，充足的搅拌，精确的温度、压力控制；快速加热和冷却使得微波合成操作非常简便。产物有着均一的球状外形，1-5nm范围内的窄分散，27.1%的产率等优点。更重要的是CNQDs对Hg2+有较高的选择性，并且，生物毒性非常低。

本申请说明说明了白色LED评估中两种荧光粉内部量子效率的测量再现性。关键词：FP-8500，ESC-842校准WI光源，ISF-834积分球，荧光粉，材料，荧光，量子产率，FWQE-880量子产率计算程序

在过去的几十年里，人们对量子技术的兴趣与日俱增。量子过程以前所未有的精度和空间分辨率实现了电场、磁场、温度等的测量。带负电荷的金刚石中的氮空位中心（NV–中心）是这种量子传感器系统的一个新兴例子。在这篇文章中，我将讨论使用“NV-中心”进行传感的发展和用途，用于生物学、研究量子材料，以及在大学实验室使用这些室温可操作系统开发量子技术教学平台。

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测量样品的量子产率有两种方法：相对量子产率测量：需要一种已知量子产率的标准品作为参照，通过对标准物和样品进行吸光度和荧光的测量换算得到样品的量子产率。只适用于液体样品。绝对量子产率测量：不需要 标准样品进行对比，广泛适用于液体、薄膜和粉末样品。在进行测量时需要积分球附件；积分球内表面涂层一般是高反射性材料，比如硫酸钡和聚四氟乙烯。样品表面各个方向的激发光或者是发射光进行积分球均匀化后从出射口出来，并进入到单色器中最后被检测器检测到。

白色LED是液晶电视及手机等配备的液晶显示器不可缺少的光源，LED最初是为了实现手机液晶显示器的彩色成像的而使用的部件，后来其市场不断扩大，技术创新快速发展，使其作为照明器具光源受到越来越多的关注。量子效率是评价发光材料的重要指标，对于评价白色LED有重要作用。在这里介绍了如何使用了F-7000型荧光分光光度计快速做内部量子效率的检测。

20世纪下半叶见证了半导体量子结构的出现，这是由于半导体量子结构在发光方面的卓越性能。将维数降为点状量子点(QDs)，量子点与原子表现出有趣的相似之处，人们付出了巨大的努力来评估它们的性质。考虑到光和纳米线之间的强相互作用，嵌入在被称为纳米线(NWs)的丝状晶体中的量子点的生长变得相关。NWs中的量子点尤其有望成为量子技术的关键要素，如量子通信和密码学。然而，量子点(约5-10 nm)和量子点的维数都降低了(直径约100 - 200nm)会使量子点性质的测量变得非常复杂。特别是，由于衍射的限制，很难用全光学测量来评估紧密放置点之间的绝对量子点位置和分辨率。

在光声光谱测量中，从微音器采集到的信号需要通过一个前置放大器放大，再通过锁相放大器锁定我们需要的频率信号，这样才能探测到较高信噪比的光声光谱信号，从而对样品的性质进行测量。国仪量子基于在量子精密测量领域深厚的技术积累和出色的产品工程化能力，推出了一系列的微弱信号检测仪器，数字锁相放大器LIA001M就是其中之一，它在光学、材料科学、量子技术、扫描探针显微镜和传感器等领域的研究中发挥着重要作用。

白光LED因其良好的节能效果，以及不含有害物质汞的特点而受到广泛关注。但随着其输出功率的增加，使得传统的封装材料环氧树脂老化泛黄，导致光效损失，寿命减少。7月份举行的2019成都材料大会来自东华大学的课题组做了有关荧光玻璃制备与表征的报告，表明了荧光玻璃取代环氧树脂的巨大优势，可见，未来大功率LED的光效将具有很大的提升空间。 日立荧光分光光度计F-7100，拥有超高的灵敏度，其先进的氙灯光源，多样的附件，能够方便快速的进行LED器件和封装材料的表征，促进白光LED的迅猛发展。

2004年，Novoselov等人首次在实验中成功的制备了单层的石墨烯[1]，打破了理论物理学家对二维材料在常温常压下易分解的预言，扩大了材料的应用范围。正是由于二维材料突破了三维块体在小尺寸的限制，其在量子尺寸效应上展示出了与块体材料不同的性质。因此引起了科学家对其广泛的研究。

材料的基本特征之一—无论是塑料、金属或者陶瓷—是它的熔点。一台DSC 能够确定结晶熔融发生时有吸热现象所对应的温度，或者在玻璃化转变的地方有热容的增加，同样也可以用机械分析仪来确定在何温度下样品由刚性变软或弯曲—即模量显著降低。动态机械分析DMA 给出了最宽范围内的模量变化定量数据，但是通常采用热机械分析TMA 这种更简便的测试手段，足以对材料加热时变软的变化加以定性或定量分析。

扫描电镜作为一种显微分析工具，可以对金属材料进行多种形式的观察，可以对各类缺陷进行详细的分析、金属材料失效的原因进行综合定位分析，随着扫描电镜功能的不断完善和提升，扫描电镜能够完成的工作也越来越多，不仅为改善材料性能的研究提供了可靠依据，同时也在生产工艺控制、新产品设计和研究等方面发挥了重要作用。