1. 研究目的与意义
近年来，与半导体量子点的相关研究获得了飞速发展，一系列高质量的新型量子点陆续被科研工作者报道。量子点因其优异的光电性能，在生物标记、太阳能电池以及发光器件领域具有良好的应用前景，成为当前的研究热点。经过近几十年的发展，科研工作者在量子点的合成、荧光性能的精确调控等方面取得了丰硕的成果。其中II–VI和III-V族量子点（如 CdS、CdSe、CdTe 和InP）因其具有较高的量子产率掀起了量子点的研究热潮。然而，此类量子点含有Cd和Pb等重金属离子，阻碍了其在生物领域中的应用；同时二元量子点中阴离子（如P、As等）原料价格十分昂贵，并且其物理和化学性质极不稳定，使得量子点的生产工艺更加复杂，很大程度上增加了工业生产成本与技术难度，限制了量子点的大规模生产。随着对量子点研究的深入，新型绿色低毒环保的I–III–VI族量子点（如：CuInS2、AgInS2、CuInSe2 等）因其突出的荧光性能有望替代传统的II–VI 族二元量子点，与传统的二元量子点材料相比，I–III–VI 族量子点不含有毒的重金属元素和毒性离子，同时 还具有发射谱可调性好、荧光寿命长、Stokes位移大等明显优势，是替代二元量子点的理想材料。在该类材料中，AIS量子点由于不含变价的金属离子（如 Cu2 /Cu ），并且存在四方相和正交相两种结构，分别具有较小的能带宽度1.87eV和1.98eV，在太阳能电池和近红外成像领域具有广阔的应用前景，因而受到了科研工作者的重点关注。
目前大多数的AIS量子点都是在有机相中合成的，制备过程中需要消耗大量的有机溶剂，不仅增加了制备成本、加剧了环境污染，同时还需要严苛的实验条件（如：高温、惰性气体保护等）。此外，有机相合成的量 点还存在难以直接应用于水相环境中的弊端。由此可见，直接在水相中合成AIS量子点是解决上述问题的有效途径。然而水相合成的反应温度普遍较低（lt;100℃），获得的量子点分散性较差、结晶度较低，导致其荧光性能与有机相合成的量子点存在较大差距。因此，如何在水相中制备高质量的AIS量子点成为目前亟待解决的重要问题。
本课题研究AIS在水相中制备，并研究在不同反应温度和反应时间对AIS荧光性能的影响规律。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
采用绿色、简便的水热法制备水溶性AIS三元量子点，系统研究了反应温度、反应时间对AIS量子点荧光性能的影响规律，并通过考察量子点荧光寿命与发射波长的关系，阐明量子点的发光机理。
3. 研究的方法与步骤
制备：首先在烧杯中量取摩尔比为1:4的Ag 和In3 前驱溶液；随后加入一定量的谷胱甘肽（GSH）和柠檬酸钠（SC）为配体（其中谷胱甘肽与Ag 的摩尔比为25，柠檬酸钠与In3 的摩尔比7）以平衡Ag 和In3 的反应活性，再加入去离子水并持续搅拌以形成阳离子浓度为0.7 mM的均匀溶液，然后滴加1.0M的NaOH溶液将pH值调节至9.0，加入适量的Na2S溶液并持续搅拌10min以保证溶液混合均匀；最后将上述混合溶液置于水热釜中在110℃下反应7h得到AIS量子点溶液。
为了研究不同反应温度对AIS的影响，设置温度跨度为10℃，在不同温度下的反应
4. 参考文献
[1] Li M., Ge Y., Chen Q., et al. Hydrothermal synthesis of highly luminescent CdTe quantum dots by adjusting precursors’ conc entration and their conjunction with BSA as biological fluorescent probes[J]. Talanta, 2007, 72(1): 89-94.
[2] 胡晓博. 水热法合成AgInS2量子点及其荧光性能研究[D]. 景德镇陶瓷大学,2018.
[3] Krustok J., Raudoja J., Krunks M., et al. Nature of the native deep localized defect recombination centers in the chalcopyrite and orthorhombic AgInS2[J]. Journal of Applied Physics, 2000, 88(1): 205-209.
5. 计划与进度安排
1-4周 文献调研，实验方案指定和实验药品购买
5周-12周 开展实验，数据处理和分析
13-14周 论文撰写，准备答辩
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