高量子效率的近紅外二區熒光AgAuSe合金化量子點

無機半導體量子點具有很多獨特的物理化學性質，包括尺寸依賴的熒光發射、高的發光強度、高的光物理/化學穩定性和表面易功能化等，被廣泛應用于發光二極管（LED）、太陽能電池、激光器和生物成像等諸多領域。因此，設計和合成具有高熒光量子產率（PLQY）、可調的熒光發射和良好生物相容性的量子點一直是研究的熱點。  

**近紅外窗口（NIR-II，900-1700 nm）熒光由于活體組織對其光子的吸收和散射效應大大降低，在生物醫學成像和近紅外LED等方面得到了廣泛的研究。Ag基量子點（Ag2S和Ag2Se）是**的不含有毒性重金屬元素的NIR-II熒光探針。以Ag2Se為例，它具有窄的直接帶隙（0.15 eV），是一種理想的NIR-II熒光材料。然而，Ag2Se中Ag離子的高遷移率導致大量的陽離子空位和晶體缺陷，導致Ag2Se量子點的PLQY小于1%。因此，開發一種新的策略來獲得高PLQY的Ag基量子點具有重要意義。 

圖1. AgAuSe量子點的結構和光學性質表征 

圖2. AgAuSe量子點的變溫光譜和瞬態吸收光譜 

基于此，采用合金化的方法合成了銀金硒（AgAuSe）量子點。該量子點發射峰位于978 nm，其絕對PLQY為65.3%（為目前報道的不含毒性重金屬的NIR-II量子點PLQY的記錄），發射半峰寬為90 nm，壽命為4.58 μs。結合變溫光譜，表明該量子點PLQY增強的主要原因在于非輻射躍遷的****。進一步通過瞬態吸收光譜，表征了其激子動力學過程。這種合金化策略對不同尺寸的Ag2Se量子點具有普適性，可以在820-1170 nm范圍內調節AgAuSe量子點的熒光發射光譜。這種具有無毒重金屬元素的高PLQY量子點在生物成像、發光二極管和光伏器件中表現出巨大的應用潛力。 

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小編zhn2021.03.30