水溶性Cu∶CdTe/CdS核壳量子点的合成、表征及细胞毒性检测

采用水相法合成了Cu掺杂CdTe量子点,并用CdS壳层进行包覆,得到了Cu∶CdTe/CdS核壳结构量子点。采用荧光发射光谱(FL)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、透射电镜(TEM)以及能谱仪(EDS)等手段对CdTe量子点和Cu∶CdTe/CdS核壳量子点进行了表征。研究了不同Cu掺杂浓度、CdS壳层生长时间以及Cd/硫脲物质的量比对Cu∶CdTe掺杂量子点光学性能的影响,并采用人成骨肉瘤细胞(MG-63细胞)对样品做了细胞毒性分析。研究结果表明:通过掺杂和包壳的步骤,合成的Cu∶CdTe/CdS核壳量子点在CdTe量子点的基础上实现了荧光发射红移,荧光强度提高,以及细胞毒性降低。     

Zn1-xCdxTe三元量子点的微波合成及其生物相容性研究

采用微波辐射加热的方法,在水相中一步合成出高质量的谷胱甘肽修饰的Zn1-xCdxTe三元量子点,利用X射线粉末衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱(PL)等技术表征产物的物相结构和光学性质。研究了不同反应条件(如反应时间、Cd2+/Zn2+投料比、反应温度、前驱体溶液pH值)对量子点荧光性能的影响。采用MTT法研究Zn1-xCdxTe三元量子点的细胞毒性,进一步将制备好的三元量子点与肌动蛋白抗体结合作为荧光探针初步应用于细胞标记。     

高质量水溶性CdTe量子点的合成与表征

以CdCl2和TeO2为原料,硼氢化钠为还原剂,采用水相合成法制备巯基丁二酸稳定CdTe量子点。研究了反应时间、碲和镉的物质的量之比等实验条件对CdTe量子点发光性能的影响,并用X射线粉末衍射、透射电镜、红外光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱等分析技术对其进行表征。实验表明,合成的量子点为立方晶型,颗粒大小分布均匀。反应时间及碲和镉的物质的量之比对量子点的发光性能有明显影响,随着反应时间的延长,量子点的吸收与荧光光谱都向长波方向移动,在pH值为10.5的碱性条件下,当n(Cd)∶n(Te)∶n(MSA)=1∶0.05∶1.4时,在5h的时间内可获得发绿色到红色荧光的量子点,最高荧光量子产率为70.3%。     

羧基CdSe荧光量子点的制备及其荧光特性研究

以氯化镉、硒粉为前驱体,巯基乙酸(TGA)为稳定剂,制备了羧基CdSe量子点,并研究了其荧光特性与影响因素。结果表明,反应温度、反应时间与反应体系的pH值是影响量子点生长和荧光性能的主要因素。制备羧基CdSe量子点的最优条件为反应温度90℃、pH=11、n(Cd)∶n(Se)=2∶1。制备的羧基CdSe量子点的粒径随反应时间的延长而逐渐增大,量子点荧光稳定性好,荧光强度高,光漂白时间延长。     

圆偏振光诱导CdTe量子点再生长及其对光致发光的影响

实验研究了以3-巯基丙酸为配体合成的水溶性CdTe量子点经过非偏振光与圆偏振光照射处理后, 量子点的再生长变化规律。采用光致发光谱、紫外-可见吸收光谱、透射电子显微镜与X射线衍射等表征手段分析表明: 非偏振光会促进CdTe量子点的光氧化, 导致量子点尺寸缩小, 荧光发光峰位蓝移, 且发光效率降低; 而圆偏振光增强了配体的光氧化, 在量子点表面形成CdS层, 导致量子点尺寸进一步增大, 荧光发光峰红移, 且发光效率提升。进一步讨论了CdTe量子点与配体之间的键合作用, 相关光化学反应机制及其对量子点光致发光性质的影响。     

基于量子点的分子灯塔探针的制备及其在DNA探针中的应用

根据荧光共振能量转移理论合成出一种新颖的分子灯塔探针.由于CdTe量子点（QD s）的荧光发射光谱与DABCYL的紫外-可见吸收光谱有很好的重叠性,所以此种探针采用CdTe量子点作为能量给体,DABCYL作为能量受体.通过水相法合成出直径为2.5 nm的CdTe量子点,并且在偶联剂1-乙基-3-（3-二甲基氨丙基）碳二亚氨盐酸盐（EDC）作用下,与5-′NH2-DNA-DABCYL连接得到了分子灯塔探针.实验发现探针的荧光强度相比CdTe-DNA有明显的下降,最大能量转移效率为68.3%,表明CdTe QD s和DABCYL之间发生了荧光共振能量转移.结果表明,此种探针体系对于互补DNA及其变种有着很好的特异性,且其检测极限为5.170×10^-9mol/L.     

微波辅助快速合成水溶性CdTe/CdSe核壳量子点

以巯基乙酸(TGA)作为稳定剂,用微波辅助法快速合成了水溶性CdTe/CdSe核壳量子点.比较了传统水热法和微波辅助法制备的量子点性能,研究了加热温度、反应物配比及CdTe量子点浓度对CdTe/CdSe核壳量子点的性能影响.研究结果表明,核壳结构的CdTe/CdSe量子点比单一的CdTe量子点具有更优异的光致发光强度和...     

水溶性CdHgTe合金量子点的制备与表征

以巯基乙酸为稳定剂, 在水溶液中加热CdCl₂、HgCl₂ 和 NaHTe的混合物直接合成CdHgTe合金量子点. 分别用荧光光谱、红外光谱、X射线衍射及透射电镜对其光谱性能、表面基团和结构形貌进行了表征. 结果表明, 合金量子点的发射波长在536到688 nm范围内连续可调, 掺杂后量子点的发射光谱变宽, 半高峰宽为70~90 nm; CdHgTe的荧光量子产率介于1.5%到6.7%之间; 巯基与CdHgTe量子点表面的Cd²⁺离子发生键合, 而使巯基乙酸结合于量子点表面; 合金量子点具有闪锌矿结构; 量子点分散性好, 形貌呈颗粒状.     

静电自组装制备CdTe量子点纳米薄膜

以巯基丙酸为稳定剂, 在水相中合成了表面带负电荷、具有良好的分散性、平均粒径为5nm的CdTe量子点. 通过CdTe量子点与阳离子聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和阴离子聚电解质聚苯乙烯磺酸钠(PSS)之间的静电相互作用, 在石英基片表面通过层层静电自组装方法制备了多层CdTe量子点纳米薄膜. 以荧光分光光度计、UV-Vis、XPS、AFM等测试手段对所得的CdTe量子点纳米薄膜进行了表征. 研究结果表明, CdTe量子点自组装多层薄膜的UV-Vis吸光度与组装层数基本呈线性关系, 薄膜成膜质量良好. 自组装薄膜基本上规整并均匀地覆盖在石英基底表面, 但薄膜中存在部分CdTe量子点聚集现象. 通过在相邻的两层CdTe量子点之间引入基本结构单元为PDDA/PSS/PDDA的聚电解质复合层, 可有效提高CdTe量子点纳米薄膜的成膜质量. 所得的CdTe量子点纳米薄膜具有良好的荧光光致发光性.     

稳定剂对水相制备CdTe量子点的荧光性能和细胞毒性影响研究

用巯基乙酸(TGA)、半胱氨酸(L-Cys)和谷胱甘肽(GSH)这三种巯基稳定剂在水相中制备了CdTe量子点(QDs).红外光谱(FTIR)分析结果表明,三种稳定剂都成功地利用Cd2+与巯基之间的配位与QDs相结合并起到保护及稳定的作用.利用荧光光谱对不同QDs的荧光性能进行了研究,结果表明当采用GSH作为稳定剂时,QDs的生长速率较快,且最大发射波长能够达到约680nm;L-Cys-CdTe的生长速率次之,也能生成具有较大发射波长的QDs;TGA-CdTe的生长速率最慢,且最大发射波长只能达到约620nm,但是其荧光强度较高,适于制备对荧光强度要求较高的QDs.通过MTT(噻唑蓝)比色法对细胞存活率进行测定,同时利用显微镜对细胞形貌进行观察,结果表明各量子点都具有一定的细胞毒性,但TGA-QDs对细胞的伤害作用更大,以20μg/mL的浓度对细胞培养24h后,细胞存活率只有52.6%.     

CdTe量子点的微波合成及其在双光子显微成像中的应用

采用微波辐射加热的方法,以亚碲酸钠(Na2TeO3)作碲源,以谷胱甘肽(GSH)作稳定剂,在水相中合成出高质量的CdTe量子点。所合成量子点的发射波长从515～630nm可调,荧光量子产率(PLQYs)最高达95%。利用X射线粉末衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱(PL)等技术表征产物的物相结构和光学性质。用双光子激发荧光法研究CdTe量子点的双光子吸收性质。用双光子激发荧光成像技术,以发红光的CdTe量子点作为双光子荧光探针成功标记了人肺腺癌细胞(A549)。     

喷雾干燥-高温热处理两步法制备YAG∶Ce~(3+)荧光粉

以喷雾干燥-高温热处理两步法,由含聚合铝阳离子的前驱体悬浊液,制得了YAG∶Ce3+荧光粉。用XRD、SEM、荧光光谱等研究了热处理温度、前驱体悬浊液浓度对YAG晶相的形成、粉末颗粒形貌及发光性能的影响。发现前驱体悬浊液浓度由0.03mol/L提高到0.09mol/L时,热处理后所得荧光粉颗粒尺寸增大,并趋近球形;前驱体悬浊液浓度为0.09mol/L,热处理温度从1300℃提高到1500℃时,荧光粉相对亮度提高。YAG∶Ce3+粉末900℃热处理2h可获YAG相;所制备的YAG∶Ce3+荧光粉颗粒无空心,团聚程度低。     

Co2+掺杂水溶性ZnS量子点的制备及其光致发光性能

采用共沉淀法,以3-巯基丙酸为表面修饰剂,成功制备出Co2+掺杂水溶性ZnS量子点。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、原子发射光谱仪、紫外-可见吸收光谱仪和荧光分光光度计等,研究了Co2+掺杂剂及掺杂量对ZnS量子点的晶体结构、形貌和发光性能等的影响。结果表明:所得产物均为ZnS立方型闪锌矿结构,量子点呈不规则球形,粒径主要集中在5.2 nm左右;掺杂样品发红色荧光,发光性能明显增强,属于Co2+形成的杂质能级(4A1—4T1)与缺陷的复合发光。同时,利用红外吸收光谱对Co2+掺杂水溶性ZnS量子点的形成机理进行了初步探讨。     

InP量子点的掺杂及其光学性能

采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响。研究结果表明, Li⁺、Zn²⁺掺杂的InP量子点结晶度较高且尺寸均匀。虽然Li⁺掺杂未引起InP量子点的结构发生变化, Li⁺未进入InP晶格, 但是抑制了InP量子点的成核与长大, 使其吸收谱和荧光谱均发生大幅度的蓝移。Zn掺杂同样也抑制InP量子点的成核与长大, 并且形成InP/Zn₃P₂/ZnO复合核壳结构, 显著增强了InP量子点的荧光, 尤其是当Zn掺杂浓度(Zn/In原子比)为0.2时, InP量子点的荧光强度增加近100多倍, 这对短波长InP量子点的合成具有一定的参考价值。     

基于水相法制备CdTe量子点及其功能化组装研究进展

量子点具有荧光效率高、Stokes位移大,以及独特的宽激发窄发射性能,在实现高分辨率生物成像方面具有巨大的应用价值。水相法制备CdTe量子点具有操作简单、可重复性强以及产物水溶性良好等优点,成为绿色、廉价合成量子点的新宠。以CdTe为主体,总结了近年来出现的水相法制备CdTe量子点的新进展,并对其功能化组装新思路进行了综述。     

Ⅱ-Ⅵ族量子点掺杂玻璃的光学性质及研究进展

由于量子限域效应,尺寸可调的Ⅱ-Ⅵ族量子点掺杂玻璃在光学滤波片、非线性光学器件上的应用已经被广泛研究。玻璃中量子点的光学性质主要由量子点的尺寸、表面状态和周围基质环境决定,通过提高Se/Cd比可以有效地对量子点的表面缺陷进行钝化,实现CdSe量子点的本征发光;进一步调整热处理制度可以促进Zn离子扩散进入CdSe量子点表面,形成CdSe/Cd_(1-x)Zn_xSe核壳结构,使得缺陷发光几乎完全猝灭,从而提高量子点的荧光量子效率;在玻璃中原位合成的CdS/ZnS核壳结构量子点的荧光量子效率可达到53%。随着基础研究中玻璃中Ⅱ-Ⅵ族量子点荧光效率的不断提高,发光二极管(LED)等小型发光器件的制造成为可能。为了满足实际需要,建立核壳结构中量子点表面钝化机理模型,进一步优化量子点荧光效率是下一步需要解决的问题。     

Cu掺杂ZnSe高效量子点的合成及其光学特性研究

采用生长掺杂方式制备了Cu掺杂ZnSe高效量子点, 探索了不同Zn、Se前驱体配比对ZnSe晶核以及ZnSe:Cu量子点质量的影响, 并研究了Cu离子掺杂过程中的光谱特征。研究表明, 进一步通过在表面掺杂的ZnSe:Cu量子点上同质包覆ZnSe壳层, 能够实现其发光效率和稳定性的有效提高; 采用配体交换能够实现ZnSe:Cu量子点由油溶性到水溶性的转变。这种新型的掺杂量子点有望替代传统含Cd量子点应用于环境友好型固体发光器件和生物标记。     

CdS纳米晶薄膜的制备及光电性能研究

利用化学浴沉积法,以N(CH2CH2OH)3为络合剂,Cd(CH3COO)2·2H2O和(NH2)2CS为前驱体溶液制备了CdS纳米晶薄膜,利用FESEM、XRD考察了前驱体浓度、络合剂浓度、前驱体溶液的pH值、反应温度等因素对CdS纳米晶薄膜的表面形貌、晶粒大小及晶体结构的影响,在最佳工艺条件下可以制得表面平整,结构致密的CdS纳米晶薄膜。UV-Vis光谱表明CdS在短波长区域有较强的吸收,符合作为窗口材料和过渡层的要求;光电性能测试表明CdS具有较好的光电响应,呈特征n型半导体特性。     

离子液体辅助微波法水相合成Cu-In-Zn-S/ZnS量子点及其在白光LED中的应用

Cu-In-Zn-S(CIZS)量子点具有毒性低、发射谱覆盖范围广、Stokes位移大等特点, 在照明领域具有广阔的应用前景。通过离子液体辅助微波法水相合成CIZS量子点, 系统研究了反应时间、配体添加量和前驱体溶液pH对样品的物相组成、显微形貌以及荧光性能的影响。结果表明, 与未添加离子液体制备的样品相比, 离子液体的引入提高了反应速率, 可有效地将反应时间由180 min缩短至30 min; 随着反应时间的延长, 量子点的粒径增大, 其发射峰位由609.2 nm红移至634.6 nm。随着n_{GSH(谷胱甘肽)}/n_(CuInZn)的增大, 量子点的粒径逐渐增大, 导致其发射峰位由622.6 nm红移至631.6 nm, 同时量子点的发光强度逐渐增强; 当该比值为15时, 量子点的荧光强度最高。此外, 随着pH的增大, 去质子化的-SH和-NH₂与量子点的作用逐渐增强, 有效地钝化了量子点的表面态, 使其荧光强度逐渐上升, 当pH为8.5时, 样品的荧光性能最佳, 同时量子点的平均水合粒径由99 nm增大至241 nm; 量子点溶液的Zeta电位为-27.7~-41.1 mV, 说明量子点溶液具有优异的稳定性。通过ZnS表面修饰可有效提高量子点的荧光强度。将CIZS/ZnS量子点与蓝光芯片结合, 获得了显色指数为85.6、发光效率为34.8 lm/W的白光LED器件, 为水相制备的多元量子点在白光LED中的应用提供了参考。     

石墨烯-CdTe量子点复合材料的电化学发光传感器研究

以巯基丁二酸为修饰剂制备了CdTe量子点(CdTe QDs),采用微波辐射法还原氧化石墨且通过加入聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)得到带正电荷的石墨烯,并与带负电荷的CdTe QDs通过静电作用结合得到石墨烯-CdTe量子点复合材料(CdTe QDs/RGO-PDDA)复合物。研究了不同取样时间下CdTe QDs的电化学发光性能,并考察了扫描速度、共反应剂浓度和缓冲溶液pH值对CdTe QDs电化学发光强度的影响,通过对CdTe QDs/RGO-PDDA复合物电化学发光的研究,得出石墨烯的加入可以提高CdTe QDs电化学发光的强度和稳定性;最后基于CdTe QDs/RGO-PDDA构建了对Ag~+检测的电化学发光传感器,该传感器具有较强的抗干扰性,并得出线性回归方程为Y=10007.25-172.12X,线性回归系数R~2=0.9861。