第36卷，第11期 2016年11月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.36,No.11·pp35883591
November,2016
PbSe量子点荧光匹配气体吸收光谱方法研究
邢笑雪，秦宏伍，商微微*
长春大学电子信息工程学院，吉林长春130012
摘要PbSe量子点(PbSe-QDs)是红外波段的典型纳米材料，其具有大的玻尔半径、小的体材料禁带宽度(玻尔半径是46nm，体材料禁带宽度是0.28eV)，因此，在近红外区域，PbSe-QDs具有强大的尺寸受限效应和较高的量子产出率。本文对不同尺寸的PbSe量子点的荧光光谱特性进行了研究，提出了一种通过调节 PbSe量子点的量子尺寸匹配气体吸收光谱的方法。采用配位溶剂的方法制备了尺寸为4.6和6.1nm的Pb Se量子点，将该PbSe量子点沉积到GaN发光芯片上并经过紫外光照处理和固化后制成了光致发光的近红外光源，其中4.6nm的PbSe-QDs的沉积厚度为671.5xm，而6.1nm的PbSe-QDs的沉积厚度为48m。将制成的近红外光源应用到CH，气体和NH：气体的检测实验中，实验结果表明，通过改变PbSe量子点的尺寸可以调节光源光致发光峰的位置，从而覆盖目标气体在近红外波段的吸收谱线。4.6m的光源发射光 09006900 nm之间的NH，气体的全部的吸收谱，这种利用PbSe量子点尺寸的可调性匹配对应气体吸收谱的方法是可行和有效的，具有广阔的应用前景。
关键词光致发光；PbSe量子点；近红外光源；光谱匹配
中图分类号：TN214
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 10000593(2016)11358804
精度高、低成本、低功耗的优点8-9]。另外，PbSe-QDs光源的光致发光谱较窄，其对气体的红外吸收峰具有较好的选择性，可以省去传统光学检测方法中的滤光片[10-11]，
近年来，量子点材料日益受到人们的关注[1-2]，这种材料可以用于场致发光设备3}、太阳能电池+}、光电探测和生物医学成像[等方面。PbSe量子点（PbSe-QDs)是红外波段的典型纳米材料，具有大的玻尔半径、小的体材料禁带宽度（玻尔半径是46nm，体材料禁带宽度是0.28eV)。因此，在近红外区域，PbSe-QDs具有强大的尺寸受限效应和较高的量子产出率[?}，其边带光致发光峰覆盖了1～4μm的红外波长范围，改变PbSe-QDs的尺寸可以改变光源的光致发光峰的位置，从而覆盖目标气体的吸收谱线，实现不同种气体的检测。
乙炔（C.H：)是一种化学性质极为活泼的有毒气体，具有易燃烧、分解和爆炸等特点。氨气（NH）是大气的重要组成部分，但同时作为大气污染物，NH，严重地影响着人类生存环境，因此对C。H，和NH。的浓度进行检测具有重要意义。与其他气体检测方法（电化学法、热导分析法、离子迁移谱技术等)相比，以PbSe-QDs为发光光源的光谱检测法具有
收稿日期：2015-04-23，修订日期：2015-08-11
本文提出一种利用尺寸可调的PbSe-QDs发射光谱匹配气体的吸收光谱方法。采用4.6nm尺寸的PbSe-QDs近红外光源发射谱匹配1500～1550nm之间C，H；的全部吸收谱；采用6.1nm尺寸的PbSe-QDs近红外光源发射谱匹配 1900～2060nm之间NH；的全部吸收谱。
实验部分 1
PbSe-QDs的制备
1.1
采用Yu的方法制备PbSe-QDs12-18]，将0.892g的PbO(4.00mmol)，2.825g的OA(10mmol)和16g的ODE混装在三颈瓶中，搅拌10min后，向三口瓶中通入氮气，并加热至170℃C，揽拌直至PbO完全溶解，溶液变成无色，迅速注人6.9mL的Se-TBP溶液并继续搅拌，迅速降温至143℃，使量子点生长，通过控制反应时间长短，可以获得多种尺寸的PbSe-QDs。反应一定时间后，向三颈瓶中注人30mL甲
基金项目：国家自然科学基金项目（61306078），吉林省教育厅项目（20140529)资助
作者简介：邢笑雪，1981年生，长春大学电子信息工程学院讲师
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