表面处理对反相微乳液中Ⅱ-Ⅵ族量子点的影响(英文)

以对二甲苯为连续相,水为分散相,聚(氧乙烯)-聚(氧丙烯)-聚(氧乙烯)嵌段聚合物为表面活性剂,制备ZnSe和ZnMnSe量子点.在量子点表面覆盖一层Zn(OH)2使其发生钝化,再加水引起相分离,选择合适的有机溶剂可从反相微乳液中成功分离出上述量子点,分离后的量子点保持荧光特性且量子点荧光有显著增强.经11-巯基十一烷酸表面修饰,分离的量子点可分散在水中形成透明溶液.采用X-射线衍射、透射电镜、动态激光光散射和荧光光度计表征晶体结构、形貌、尺寸分布和荧光特性,讨论了使量子点稳定的表面保护机理.研究结果表明,嵌段聚合物分子吸附在量子点表面,阻碍了其氧化进程,表面钝化可修补晶体部分缺陷,使分离的量子点荧光增强,稳定期达数月之久.     

石墨烯量子点的合成及荧光加密防伪

为了探究石墨烯量子点(GQDs)在水和乙醇中的溶解性和荧光性能以及其在荧光加密防伪中的应用,文中在碱性条件下,通过热解柠檬酸法制备了石墨烯量子点,并利用透射电镜、X-射线衍射、红外、紫外和荧光等方法对其进行了表征和分析。研究结果表明：在水和乙醇中,GQDs均能发出亮绿色的光,且在乙醇中荧光性能更好;将1.0 mg GQDs和2.0 mL乙醇及1.0 mL甘油混合,制备得到GQDs油性荧光墨水,其书写效果在紫外光照射下显现荧光图案,可用于荧光防伪。     

强红黄光发射的CdSe/ZnSe/ZnS核壳结构量子点制备及生物应用

以稀土工业萃取剂N-235为溶剂,通过高温注射制备了高效黄光、红光发射的CdSe/ZnSe/ZnS核壳结构QDs,对其进行了表征。以巯基乙酸为稳定剂在碱性条件下将量子点转移到水相,利用水溶性量子点对淋巴瘤细胞YAC-1进行了标记,并利用荧光显微镜进行表征。结果表明,利用热分解法制备的核壳结构量子点有极均匀的尺寸和优异的分散性。在保持高荧光强度的前提下,将量子点成功转移到水相并初步用于YAC-1细胞的标记,证明制备的量子点具有极高的稳定性。     

聚四乙烯基吡啶复合型CdTe量子点合成

以巯基丙酸为稳定剂,采用水热法合成了CdTe量子点,并以CdTe量子点为核,包覆4-乙烯基吡啶(4-VPy),制备得到核壳型4-VPy /CdTe荧光纳米复合粒子.用荧光(FL)分光光度、透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段,对得到的荧光纳米复合粒子的性能进行表征.结果表明,4-VPy /CdTe纳米复合粒子是核壳粒子拥有较好的水溶性,有效地提高了量子点的稳定性.吸收光谱和荧光光谱表明,所合成的CdTe量子点具有优异的发光特性.     

银锰共掺杂Zn-In-Se核壳量子点的发光性能

为了得到一种高性能的白光发光二极管用荧光材料,采用热注入法合成了一种银锰共掺杂的核/壳量子点。利用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪对样品的微观形貌、结构以及发光性能进行了测试与表征。测试结果表明：成功制备了目标量子点,所得样品呈类球形,平均粒径为（10.7±0.5）nm;该量子点能被紫外光有效激发,发射峰位于510 nm与615 nm处;与未包覆ZnSe壳层的量子点相比,核/壳量子点的发光强度与稳定性得到显著提升,并且量子产率达到了68%。核/壳结构量子点在254 nm紫外光连续辐照24 h后以及温度达到475 K时仍分别保持初始亮度的82%与50%。该量子点的优异发光性能与稳定性表明其在照明领域具有良好的应用前景。     

Mn掺杂CdS量子点的微波水相合成

利用微波辐射促进离子扩散的方法,大大降低Mn2+扩散所需温度,在水相中成功制备出CdS Mn量子点.该量子点具有立方闪锌矿结构,荧光发射峰波长可以在530～660 nm之间连续调节,荧光量子产率高达50%,并且具有良好的光稳定性.这种方法可以为其他掺杂量子点的水相合成提供参考.     

生物功能化AgInS_2量子点的制备及其生物应用

为制备水相、低毒、生物兼容性较好的三元量子点,通过水相合成法制备三元银铟硫(AgInS_2)量子点,并用叶酸(FA)对其进行修饰,利用透射电子显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计、荧光分光光度计、傅里叶红外光谱仪等表征手段对纳米复合材料的形貌、光学性质、化学组成、细胞毒性及荧光成像进行了研究。结果表明,水相AgInS_2量子点的尺寸约为5nm~6nm,经叶酸(FA)修饰后,细胞毒性较低,在乳腺癌细胞中成像时红色荧光更明显,说明通过叶酸的修饰可提高量子点的生物兼容性。因此这类具有较好水溶性和生物兼容性的FA-AgInS_2量子点可直接应用于生物成像研究,为乳腺癌的快速体外检测打下了良好的实验基础。     

原位本体聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯/量子点纳米复合材料及其性能

为了得到易于加工成型、且具有稳定发光性能的半导体纳米晶体材料,采用原位本体聚合的方法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/硒化镉-硫化锌核壳量子点(PMMA/CdSe-ZnS)纳米复合材料,并对其进行了傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和光致发光光谱的测试.研究结果表明:经原位本体聚合能成功制备透明PMMA/CdSe-ZnS纳米复合材料,硒化镉-硫化锌核壳量子点(CdSe-ZnS)在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基体中分散性好,粒径均一,且能长时间稳定发光,发光波长出现了少量的红移.另外,量子点的加入对聚合物的热性能有一定的改善.     

硫化锌量子点的水热-均相沉淀法制备与表征

为制备高品质、性质稳定的硫化锌量子点,采用硫代乙酰胺在水热条件下的均相沉淀法制备了硫化锌量子点,并采用X射线衍射、透射电子显微镜和荧光光谱仪分别表征了所制得量子点的物相、颗粒尺寸和发光性质,考察了反应时间对量子点物相、颗粒尺寸和发光性质的影响.结果表明,在80℃水浴条件下,可以获得颗粒尺寸在20 nm以下,面心立方结构的硫化锌量子点.发光性能测试表明:制备的硫化锌量子点可被330 nm紫外光有效激发,产生位于430 nm附近的蓝光发射;随着反应时间的延长,量子点颗粒尺寸增大、发光性质减弱.     

CdTe@ZnS QDs-PDDA功能化石墨烯复合物的制备和表征

以巯基丙酸(MPA)为稳定剂,在水相中制备高荧光强度的Cd Te量子点(Cd Te QDs),再以硫化钠和硫酸锌分别为硫源和锌源对其进行包裹得到Cd Te@Zn S量子点,研究了回流时间和p H值对量子点荧光强度的影响.采用改进的Hummers法制备了氧化石墨,再以水合肼作为还原剂,加入聚二烯二甲基氯化铵(PDDA),制得PDDA功能化的石墨烯.利用静电力将量子点和功能化的石墨烯连接在一起得到Cd Te@Zn S QDsPDDA功能化石墨烯复合材料.采用紫外光谱、荧光光谱、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对复合材料的结构进行了表征.结果表明:在p H=9、回流时间为140 min条件下,Cd Te@Zn S量子点的荧光强度最大;Cd Te@Zn S量子点均匀负载在PDDA功能化石墨烯的表面.     

碳量子点诱导人体肝癌细胞凋亡的研究

采用石墨脉冲电解法制备了碳量子点溶胶,利用透射电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱和荧光光谱等手段对碳量子点的形状、尺寸、结构和性能进行了表征。碳量子点为近似球形,平均粒径为6.93 nm,表面含有多种富氧官能团并具有荧光特性。体外细胞毒性试验表明:当碳量子点浓度高于一定值时,溶胶能诱导人体肝癌细胞凋亡,对其具有显著的抑制作用。对碳量子点诱导凋亡后的人体肝癌细胞进行了透射电子显微镜观察,结果显示其对线粒体产生了损伤。在相同的浓度范围内,碳量子点溶胶对人体淋巴细胞几乎没有产生影响。碳量子点溶胶具有选择性诱导人体肝癌细胞凋亡的作用,对于研究新型无毒副作用的抗癌药物具有重要意义。     

CdTe/多壁碳纳米管水溶液的制备及荧光猝灭

为了解决量子点容易团聚的问题,在水溶液中原位合成了CdTe量子点与多壁碳纳米管的复合物,研究了多壁碳纳米管对CdTe量子点形貌及其荧光性能的影响.研究结果表明,CdTe量子点与碳纳米管复合后,CdTe量子点的团聚体尺寸由复合前的200nm减小到50nm;在530nm处产生荧光猝灭,表明碳纳米管与CdTe量子点之间存在着光诱导电子转移.光诱导转移作用有效提高材料内部电子转移效率,为制备性能可靠的光伏器件提供可能.     

纤维素基氮掺杂碳量子点的制备

采用羟乙基纤维素作为碳源,添加一定的氮源掺杂剂,在水热条件下制备,经过旋转蒸发、透析等方法纯化后得到纤维素基氮掺杂荧光碳量子点(N-CQDs)。利用傅里叶红外光谱、X射线衍射仪、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对N-CQDs进行表征,研究了不同浓度掺杂助剂对N-CQDs的结构和光致发光性质的影响。结果表明,在反应温度为220℃,反应时间为10h,羟乙基纤维素、氨水的质量比为1∶15的条件下制备的N-CQDs的荧光量子效率最高,可达39.5%。在此条件下制备的N-CQDs表面含有丰富的羟基和羧基官能团,水溶性良好,N-CQDs具备类似石墨碳晶格(002)晶格结构,在272nm处有较大的紫外吸收峰,在328和418nm处存在激发和发射波长且荧光性能优异。     

量子k-means算法

为提高经典k-means算法的计算效率,引入量子计算理论得到量子k-means算法。先将聚类数据和k个聚类中心制备成量子态,并行计算其相似度,接着利用相位估计算法将相似度信息保存到量子比特中,然后利用最小值查找量子算法查找最相似的聚类中心点。对比两种算法的复杂度可知,在一定条件下,相对经典算法而言,量子k-means算法的时间复杂度降低,空间复杂度得到指数级降低。     

水溶性CdTe/CdS量子点的制备及发光特性

采用水相合成法,以三种不同的稳定剂：巯基乙醇,巯基乙酸和巯基乙胺制备了CdTe/CdS核壳结构的量子点.研究了反应时间和稳定剂的种类对量子点荧光的光学特性的变化趋势的影响.结果表明,随着量子点晶体生长时间的增加,量子点的荧光峰向红移,荧光发射强度增加,半峰宽几乎保持不变.稳定剂的种类对量子点的荧光发射峰的波长有较大的影响.采用CdS对CdTe进行包裹,制备壳核结构的CdTe/CdS量子点.包裹后能增强水相制备过程中量子点在水相中的荧光强度和发光稳定性,改变量子点的荧光特性.采用红外光谱,对稳定剂和量子点之间的连接关系进行了初步探讨,并采用透射电子显微镜,对CdTe/CdS量子点的微观形态进行观察.     

氮掺杂石墨烯量子点对Cr(Ⅵ)的选择性检测

为制备生物兼容性良好的Cr(Ⅵ)离子检测材料,以柠檬酸为碳源,以氨水为氮源,采用水热法制备了具有良好水溶性和荧光性能的氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs).以N-GQDs作为荧光探针,基于Cr(Ⅵ)能够使荧光探针的荧光发生淬灭的原理,实现对水溶液中Cr(Ⅵ)的选择性检测.研究水热温度、反应时间、溶液的pH值对N-GQDs荧光性能的影响,并借助傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线电子能谱(XPS)表征了氮掺杂石墨烯量子点的化学信息.结果表明:随着水热温度、反应时间、pH值的增加,N-GQDs的荧光强度先增大后降低;在水热温度180℃、反应时间10 h、pH=7.0时,氮掺杂石墨烯量子点的荧光性能最好,此时该荧光探针在水溶液中的最低检测限可达到50 nmol/L.     

血清C反应蛋白荧光免疫层析检测方法的建立

针对人体急性炎症反应的快速检测,建立了基于量子点碲化镉(CdTe)的荧光免疫层析分析方法及快速定量检测卡,实现血清中炎症标志物C反应蛋白(CRP)的快速定量检测.该检测卡采用双抗体夹心法,首先利用酶联免疫方法筛选出CRP测定最佳包被抗体与标记抗体,然后通过N-羟基琥珀酰(NHS)和1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)共价偶联法,将CdTe量子点与CRP鼠源单克隆抗体偶联,制备抗体荧光标记物,同时优化不同条件下单克隆抗体与CdTe量子点的偶联效果,琼脂糖凝胶电泳进行鉴定,进而构建CRP荧光免疫层析检测卡,通过建立量子点荧光强度与CRP标准品浓度之间的定量关系,从而实现人体血清中CRP的定量检测.结果表明,CRP检测卡定量检测线性范围为0.1~1000ng/ml,临床样本测试结果显示与进口试剂具有良好的相关性.因此研究为急性炎症反应的快速诊断,及荧光免疫层析检测卡的研发提供了技术基础.     

一种基于碳纳米点的具有生物相容性的荧光墨水

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制出一种基于碳纳米点的、具有生物相容性的荧光墨水。采用这种方法制备的荧光碳纳米点,可取代所有具有毒性的、含重金属内核的量子点,真正实现多种复杂的应用,特别是在环境和生物领域具有重要的应用价值。长光所发光学及应用国家重点实验室以柠檬酸、尿素为原料,通过微波法制备了高荧光量子效率的碳纳米点。该实验室制备的碳纳米点水溶液经长久放置不产生沉淀,表现出激发波长依赖的荧光发射特     

表面处理对反相微乳液中II-VI族量子点的影响

以对二甲苯为连续相,水为分散相,聚(氧乙烯)-聚(氧丙烯)-聚(氧乙烯)嵌段聚合物为表面活性剂,制备ZnSe和ZnMnSe量子点.在量子点表面覆盖一层Zn(OH)2使其发生钝化,再加水引起相分离,选择合适的有机溶剂可从反相微乳液中成功分离出上述量子点,分离后的量子点保持荧光特性且量子点荧光有显著增强.经11-巯基十一烷酸表面修饰,分离的量子点可分散在水中形成透明溶液.采用X-射线衍射、透射电镜、动态激光光散射和荧光光度计表征晶体结构、形貌、尺寸分布和荧光特性,讨论了使量子点稳定的表面保护机理.研究结果表明,嵌段聚合物分子吸附在量子点表面,阻碍了其氧化进程,表面钝化可修补晶体部分缺陷,使分离的量子点荧光增强,稳定期达数月之久.

Abstract：

The successful extractions of ZnMnSe as well as ZnSe quantum dots (QDs) from a reverse micelle template were reported. The recovered QDs kept their functionality with distinct enhancement in photoluminescence. After being coated with a possible layer of Zn(OH)2 within the template, the QDs were extracted from the template by adding water to induce phase transition and employing specific organic solvent. Thereafter, the extracted QDs were capped with mercapto-undecanoic acid for dispersion in water to render crystal clear solution. Analytical techniques such as X-ray diffraction, transmission electron microscopy, dynamic light scattering, and fluorometer were employed to characterize the crystal structure, morphology, average particle size, and photoluminescence of the samples. The mechanism of the surface protection towards QDs was investigated and discussed. A mechanism was proposed as block copolymer molecular being adsorbed to the QDs surface that retards the oxidation process of QDs during the extraction. Consequently, the extracted QDs demonstrated invariable photoluminescence and consistent stability for months.     

CdTe量子点的合成及作为离子荧光探针的应用

以巯基乙酸为修饰剂,在水相中制备稳定的CdTe量子点,利用单因素法和正交试验设计研究了pH值、反应时间、反应温度、反应物浓度比等合成条件对CdTe量子点荧光光谱性质的影响。以CdTe量子点为荧光探针,探讨了Hg2＋离子与量子点的荧光猝灭作用：在pH6.24的KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液中,Hg2＋离子浓度在10～150 ng/mL范围与量子点荧光猝灭强度呈现良好的线性关系,相关系数r=0.994 5,检出限8.7 ng/mL,CdTe纳米荧光探针可用于Hg2＋等的测定。