三元量子点有机复合材料的制备与非线性光学性能研究

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由于纳米级小尺寸为量子点带来的独特性质,使其在光学、电磁学、生物医药等领域体现出巨大的潜在应用价值。本论文在合成CdxZn1-xSe和CdSexS1-x三元量子点的基础上,研制CdxZn1-xSe三元量子点/PMMA和CdSexS1-x三元量子点/PMMA有机复合材料,并采用Z扫描技术(Z-scan)对所制备的三元量子点/PMMA有机复合材料进行非线性光学性能研究。主要成果如下:1、采用改进的“一锅煮”法,分别合成了原料CdxZn1-xSe双阳离子三元量子点与CdSexS1-x双阴离子三元量子点。所制备的量子点结晶性好,单分散性强,平均粒径小于5nm,非线性光学性能显著,为进一步复合材料的研制奠定了基础。2、在制备工艺上,对三元量子点/PMMA有机复合材料的有效合成方法进行了研究。通过改进溶液“共混法”,将合适比例的三元量子点、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和过氧化苯甲酰(BPO)混合后进行聚合反应,成功研制出色泽均一、透明性好、机械强度高的双阳离子三元量子点CdxZn1-xSe/PMMA和双阴离子三元量子点CdSexS1-x/PMMA复合材料。3、研究了CdxZn1-xSe双阳离子三元量子点/PMMA有机复合材料的非线性光学性能,并对其激光防护性能进行了探讨。结果表明,经Z扫描测试后CdxZn1-xSe/PMMA有机复合材料表现出显著的非线性光学特性,其中化学组成为Cd0.75Zn0.25Se/PMMA复合材料的非线性吸收系数与非线性折射率分别达到了7.90×10-8 m/W与-0.99×10-8 esu;尤其是该材料具有明显的光限制效应,在激光防护中具有进一步的应用价值。4、研究了CdSexS1-x双阴离子三元量子点/PMMA有机复合材料的非线性光学性能,并对其激光防护性能进行了探讨。结果表明:CdSe0.75S0.25/PMMA非线性吸收系数与非线性折射率分别达到了-0.99×10-7m/W与-6.91×10-8 esu,非线性光学特性显著。
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