量子点荧光探针研究应用进展

近十几年来,荧光分析法因其高灵敏度、廉价、操作简便等特点越来越受到科研工作者的关注。量子点具有优良的荧光性能,在分析科学等领域展现出巨大的应用潜能。总结了量子点作为荧光探针材料的制备、表面修饰和应用的研究进展,并展望量子点在测试领域的发展趋势。     

量子点的应用及研究进展

量子点因具有宽的激发光谱、窄的发射光谱、高的荧光量子产率和寿命长等特殊的性质,是一种比荧光染料分子更理想的生物探针。详细介绍了国内外的几种量子点制备方法及其表面修饰,另外综述了量子点在生物学的应用。     

量子点荧光探针在生物医学领域的研究进展

量子点是一种新型的半导体荧光纳米材料,由于其特殊的纳米结构所导致的表面、介电、量子等效应而具有许多优异的光学性能,近年来在分析化学、生物医学等领域得以快速应用和发展.介绍了量子点的制备方法、表面修饰及量子点荧光探针在生物医学领域的应用进展,并对未来的发展方向作出了展望.     

树形分子的制备及对量子点荧光性能的影响

采用发散法合成了以乙醇胺为初始核的扇形树枝状化合物PAMAM,用核磁共振法（^1H NMR和^13C NMR）对G1．0—NH2,G1．0-SH进行了表征,证实了其结构;并用荧光分光光度计检测了PAMAM对CdTe量子点水溶液的荧光性质的影响。发现PAMAM树形分子可增强CdTe—TGA量子点的荧光,不同浓度的PAMAM对量子点荧光性能的影响不同。     

用于生物标记的半导体量子点研究

半导体量子点的独特光学性质使之成为理想的荧光探针材料，在生物医学领域具有广阔的应用前景．本文评述了目前量子点合成、表面修饰、结合生物分子的方法，以及半导体量子点在生物标记应用中相对于传统有机染料的优点．     

氮量子点的制备及应用研究进展

氮量子点(N-dots)作为继碳量子点(C-dots)之后量子点家族新成员,具有优异于C-dots的光电特性、生物相容性和易功能化等特点,备受广大科研人员青睐。随着研究的深入,水热法、微波法和光化学法相继问世,然而,不论哪一种方法其原料来源都极其单一,因此开发不同种类的N-dots制备前驱体也成为研究人员主要工作之一。作为量子点家族后起之秀,N-dots凭借光稳定性强、量子产率高及生物相容性好等优点迅速在纳米探针、荧光标记以及生物医药领域实现了应用。本文综述了N-dots的研究进展,分析了不同制备方法的特点,总结了在各领域的应用,对N-dots的未来研究与发展前景进行了展望。     

氮掺杂黄色碳荧光量子点的制备与表征

为提高碳量子点的荧光穿透能力,利用邻苯二胺、尿素作为前体,水热合成法制备黄色荧光碳量子点。考察了温度、时间、氮掺杂量对碳量子点荧光性能的影响。通过红外、荧光光谱仪等对所制备荧光碳量子点进行结构和性能的表征。结果表明,温度为160℃、时间为5h、氮掺杂量占60%时,所制备的荧光碳量子点荧光性能最好。其最佳激发波长为373 nm,最佳发射波长为567 nm。     

水热法制备细胞标记用CdSe半导体量子点材料

介绍了水热合成CdSe半导体纳米晶的工艺,调节反应温度及时间有助于加速CdSe纳米晶的生长,使其荧光产率得到显著提高;在一定的初始条件下,随着纳米晶核长大,产物的荧光产率单调增至极值然后逐渐下降;CdSe荧光产率的最大值与反应温度关系密切。实验利用1-乙基–1-3-(3-二甲基氨基-丙基)–碳化二亚胺将所制备的CdSe与转铁蛋白偶联成生物探针,成功标记了人肺腺癌细胞。     

CdTe量子点的水相制备

在水相中以巯基丙酸作为稳定剂,合成出具有不同荧光发射波长的CdTe量子点（QDs）,利用紫外吸收光谱（UV）、荧光光谱（FS）以及透射电子显微镜（TEM）对CdTeQDs进行了表征。研究了反应温度及pH值对所制备的CdTeQDs光学性质的影响。实验结果表明,合成CdTeQDs的最佳温度为96℃,pH值为10,且随着时间的增加量子点的粒径增大。     

木质素磺酸钙-石墨烯复合量子点的制备及性能

木质素磺酸盐是造纸工业主要副产物之一,本文利用木质素磺酸钙和柠檬酸为原料通过绿色简便的原位反应制备木质素磺酸钙/石墨烯复合量子点,利用荧光光谱、紫外可见光谱和透射电镜等研究了复合量子点的光学性能、结构模型和对金属离子的选择性吸附性能,结果表明该复合量子点的荧光强度是石墨烯量子点的4倍多,并且复合量子点可以选择性识别Fe³⁺,在10～500μmol/L范围内,Fe³⁺的浓度与复合量子点溶液的荧光强度有良好的线性关系,可应用于Fe³⁺的检测。此荧光探针制备简便,成本低廉,检测铁离子速度快,准确性高,选择性好,在离子检测方面有潜在的应用价值。     

金属卤化物钙钛矿量子点的制备及其光催化应用研究进展

利用太阳能光催化技术生产清洁燃料、降解污染物及转化高附加值产品,是解决当前能源短缺和环境污染问题的有效途径。随着对金属卤化物钙钛矿的深入研究,成功开发出一系列能够制备出成分和形貌控制精确、产物均匀性好、结晶度高的钙钛矿量子点的合成方法,使钙钛矿量子点应用到光催化领域中。综述了热注入法、配体辅助再沉淀法、溶剂热法、微波辅助法等金属卤化物钙钛矿量子点的合成方法及金属卤化物钙钛矿量子点在光催化析氢、光催化还原二氧化碳、光催化合成有机物以及光催化降解有机物等方面的研究进展,最后对金属卤化物钙钛矿光催化剂的发展前景进行了展望。     

半导体纳米晶体制备及应用进展

综述了量子点的制备及应用进展     

三基色荧光碳点制备及呈色特性的研究进展

综述了近几年通过碳化法、微波法、水（溶剂）热法制备蓝、绿、红三色碳点（Carbon Dots，CDs）的研究进展，分析了通过不同方法制备出三色碳点的不同属性。总结了影响CDs荧光呈色的主要因素，包括前驱体种类和浓度、反应溶剂的种类和反应温度等条件，指出当前在三基色CDs制备中面临的主要问题，提出了精确控制CDs发射波长为460 nm、550 nm和630 nm的潜在解决方案。从工业化应用和智能响应的角度，对三基色CDs加色法合成系列荧光色的未来发展方向进行了展望。     

提高钙钛矿量子点稳定性的研究进展

钙钛矿量子点具有发光谱带较窄、发光可调、量子效率高等优异的光学性能,在发光二极管、激光发射器等领域广受关注。但是钙钛矿量子点由于强离子性、高表面能及表面配体易迁移等特性而对环境高度敏感,使其在实际应用中受到限制。本文简要介绍了钙钛矿量子点结构和不稳定的原因,综述了近年来提高钙钛矿量子点稳定性的主要方法,重点从离子掺杂、表面钝化、表面包覆及多重保护4个方面展开论述。最后从绿色环保的角度出发,对高稳定生物质基钙钛矿量子点材料的制备进行了展望,提出使用具有特定结构的生物质材料及其衍生材料取代传统石油基试剂作为配体、溶剂或吸附重金属离子的外壳材料,可加速钙钛矿量子点朝着绿色低毒的方向发展。     

量子点的制备及其在生物医学中的应用进展

量子点作为一种优良的荧光半导体纳米粒子,已成为纳米技术领域最受关注的研究对象之一,并成功应用于生命科学等领域。随着小粒径的低毒无镉量子点的制备和量子点荧光共振能量转移等新技术的发展,量子点在生命科学领域将展示出更大的应用空间。本文介绍了量子点的基本概念和性质,探讨了近年来在有机溶剂和水溶液两种不同介质中制备量子点的方法,并分析比较了其优缺点;对量子点在生物医学领域(包括蛋白质和核酸研究、组分检测、荧光编码及细胞标记等)的应用进行了综述和展望,指出了目前存在的问题和今后的发展方向。     

Effects of annealing on bandgap and surface plasmon resonance enhancement in Au/SnO2 quantum dots

Au/SnO₂ quantum dots (AuSQDs) were synthesized, and the effects of annealing on their structural and optical properties were examined. Significant changes were observed in the bandgap and surface plasmon resonance (SPR) of the AuSQDs after thermal treatment at different temperatures (400, 500, and 600 °C). The properties of the as-prepared and annealed samples were characterized via X-ray diffraction analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), high-resolution transmission electron microscopy, and diffuse reflectance spectroscopy. Annealing reduced the bandgap from 3.03 to 2.33 eV and increased the crystallinity while maintaining an average crystallite size below 10 nm. XPS valence band (VB) profiles provided information regarding the VB edge potentials, which helped to determine the conduction band edge potentials. An enhancement in the SPR of the Au nanoparticles was observed for AuSQD-500, which had the smallest bandgap among the samples investigated.     

氮和硫双掺杂石墨烯量子点的合成及其性能研究

以来源丰富的大豆蛋白为前体,采用水热法和乙醇沉淀的分离方法合成了氮和硫双掺杂的石墨烯量子点（N,S-GQDs）。通过红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见光光谱（UV-vis）、高分辨率透射电镜（HRTEM）、原子力显微镜（AFM）和荧光光谱表征了N,S-GQDs的结构,及其对铁离子的检测性能。结果表明：大豆蛋白-柠檬酸-尿素水溶液在220℃水热温度下反应10 h,获得荧光量子效率为9.23%的N,S-GQDs,其水分散液具有明亮的蓝色荧光。N, S-GQDs具有0.34 nm的石墨烯晶格并展现出清晰的快速傅里叶变换图像,其厚度为2~5 nm。N, S-GQDs对Fe³⁺的检测限为0.95 μmol/L。本工作乙醇沉淀的简便方法将是一种快速获得N,S-GQDs固体的方法。     

Synthesis of MDMO-PPV capped PbS quantum dots and their application to solar cells

Poly[2-methoxy-5-(3′,7′-dimethyloctyloxy)-1,4-phenylenevinylene] (MDMO-PPV) capped PbS quantum dots about 3-6 nm in diameter were synthesized with a novel method. Unlike the synthesis of oleic acid capped PbS quantum dots, the reactions were carried out in solution at room temperature, with the presence of a capping ligand species, MDMO-PPV. The quantum dots were used to fabricate bulk heterojunction solar cells with an indium tin oxide (ITO)/polyethylenedioxythiophene/polystyrenesulphonate (PEDOT: PSS)/MDMO-PPV: PbS/Al structure. Current density-voltage characterization of the devices showed that after the addition of the MDMO-PPV capped PbS quantum dots to MDMO-PPV film, the performance was dramatically improved compared with pristine MDMO-PPV solar cells.