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.     

科研鉴定

“用生物相容性材料包裹的纳米灯塔探针用DNA及疾病的无创检测研究”项目通过市科委验收由我校材料科学与化学工程学院张纪梅教授承担并完成的天津市自然科学基金项目“用生物相容性材料包裹的纳米灯塔探针用DNA及疾病的无创检测研究”于2006年12月15日通过了市科委组织的专家验收.该项目采用两种方法对CdTe量子点进行包裹:采用脂质体混合物对CdTe进行包裹,包裹后的量子点用TEM测量为20 nm(原CdTe的粒径为2.5 nm),其荧光特性与未包裹的CdTe相比无大的改变;而采用CdS对CdTe进行包裹,得到的CdTe/CdS纳米晶具有较好的光学性能,其荧光…     

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.     

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.     

CdS:Co掺杂量子点的合成与表征

通过微波辐射技术,过度金属钴离子可以成功地掺杂到CdS量子点内部.由于钴离子占据了量子点的中心位置,随着辐射时间的增加,钴离子逐渐向外渗透扩散,伴随此过程,掺杂后的量子点的紫外吸收峰和荧光发射峰都相应地发生了红移.通过X射线衍射和高分辨投射电镜表征发现,掺杂后的晶体依然为立体闪锌矿结构,并且具有量子点的晶体特征;经过紫外吸收和荧光光谱表征发现,与CdS量子点相比,除了荧光光谱的发射峰范围扩宽了50 nm,荧光稳定性和化学稳定性得到了很大的提高.     

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.     

生物荧光探针的纳米晶体量子点合成技术进展

纳米晶体量子点最有前途的应用领域是在生物体系中作为荧光探针，量子点的光学特性与传统的有机荧光染料相比有明显的优越性，如具有宽的激发光谱、窄的发射光谱、高的荧光量子产率，寿命更长等优点。本文评述了作为生物荧光探针的量子点的合成及用于生物探针时的量子点表面修饰技术的最新进展。     

蛋白质修饰剂制备硫化物水溶性量子点及其性能研究

采用不同的修饰剂(溶菌酶(Lyz)、牛血清白蛋白(BSA)和巯基丙酸(MPA))合成4种不同的Ag2S和ZnS量子点(QDs),分别为Ag2S量子点(Lyz-Ag2S QDs)、BSA包裹的ZnS量子点(BSA-ZnS QDs)、MPA包裹的ZnS量子点(MPA-ZnS QDs)以及BSA包裹的Ag2S量子点(BSA-Ag2S QDs).采用紫外、荧光和透射电镜方法进行分析比较不同量子点,运用红外光谱和热重分析方法探究了量子点合成机理.其粒径均在5~10nm之间,其中以BSAAg2S QDs的形貌最优,粒径分布均一且晶形完美.对于Lyz-Ag2S QDs,Ag2S与Lyz中的三个基团发生了作用,分别为-OH、amide I和amide II.BSA-ZnS QDs结果表明-OH、amide I、amide II和amide A’在合成量子点过程中都起到重要作用.MPA-ZnS QDs结果表明MPA中的-COOH和-SH基团与ZnS量子点发生了配合作用.而BSA-Ag2S QDs中的-OH,-NH和-SH三种基团在合成中起到重要作用.热分析结果表明量子点晶核与蛋白质之间的作用增加了蛋白质的热稳定性,原因是因为蛋白质的一些官能团和量子点之间发生了结合.     

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.     

反相微乳液法制备CdTe@SiO2荧光微球及其荧光性能研究

利用巯基丙酸(MPA)为稳定剂,水相合成高质量的CdTe纳米晶,然后通过反相微乳液方法制备得到了具有明显核壳结构并单分散的CdTe@SiO2荧光复合纳米粒子;利用透射电子显微镜(TEM)、荧光分光光度计以及紫外可见光分光光度计对制备的纳米粒子进行表征;研究了未包裹的CdTe量子点与核壳型CdTe@SiO2纳米复合粒子分别对pH及离子强度的耐受性.研究发现:由于SiO2壳层的存在使得CdTe@SiO2能够在很高的离子强度及很广泛的pH范围下仍具有较强的荧光.由于这些优点,使其在生物标记、细胞成像等生物领域具有广泛应用.     

水热法合成水溶性CdTe量子点及其光谱表征

用半胱胺作为稳定剂,采用水热法快速合成了水溶性的CdTe量子点。荧光光谱表明所合成的量子点具有优异的发光性质,所得到的量子点尺寸分布均匀、半峰宽较窄。透射电子显微镜(TEM)表征了量子点的结构和粒径分布。通过荧光发射光谱研究了前驱体溶液中铬离子的浓度和配体浓度对量子点晶体生长速度的影响,前驱体溶液中铬离子浓度增加或稳定剂半胱胺的浓度减小,纳米晶体的生长速度加快。通过荧光发射光谱的研究,确定了合成前驱体溶液的最佳pH值为5.6。实验中还研究了不同pH值的磷酸盐缓冲溶液对CdTe量子点荧光强度的影响。     

Luminescent properties dependence of water-soluble CdTe quantum dots on stabilizing agents and reaction time

The influence of stabilizing agents and reaction time on the luminescent properties of water-soluble CdTe quantum dots (QDs) was discussed. The thioglycolic acid (TGA)-CdTe ODs were characterized by TEM, XRD and FTIR. It is found that larger-size QDs can be synthesized more easily when L-cysteine (Cys) or golutathione (GSH) is chosen as stabilizing agent and TGA is proper to prepare highly luminescent QDs because of the effect between Cd²⁺ and sulfhydryl group. Furthermore, the absorption wavelength, full width at half maximum (FWHM), stokes shift, photoluminescence (PL) quantum yield and PL stability of TGA-CdTe are strongly dependent on reaction time, in which the absorption wavelength changes against reaction time with an exponential function. The TGA-CdTe QDs prepared at 2 h possess more excellent luminescent properties.     

Direct synthesis of Zn1−x Cd x S (0⩽x⩽1) quantum dots in aqueous solution and application in biology

A simple procedure was presented to directly synthesize Zn1-xCdxS (0≤x≤1) quantum dots (QDs) in aqueous solution. QDs’ structures and properties were characterized by TEM (transmission electron microscopy), XRD (X-ray diffraction) and fluorescence microscopy. For those as-synthesized Zn1-xCdxS QDs, when the molar ratio between Zn and Cd changed from 1 to 0, its photoluminescence (PL) emission peak shifted from 430 nm to 675 nm. PL emission quantum efficiency was up to 15%. The experiment results demonstrated that those alloyed QDs showed a good biocompatibility and could be used as labelling materials in cell biology.     

N-油酰基吗啡啉体系中CdZnS三元量子点的合成——光谱性质及生长机理

以N-油酰基吗啡啉为溶剂,硬脂酸镉、硬脂酸锌和S粉为原料,采用高温热注射法合成了高质量的CdZnS量子点,用紫外-可见吸收光谱（UV-vis）,荧光发射光谱（PL）,高分辨透射电镜（HRTEM）和X射线粉末衍射仪（XRD）对量子点光谱性质、形貌、单分散性及物相结构进行了分析．结果表明,合成的CdZnS量子点为内富Cd外富Zn的组分梯度结构,改变原料中n（Zn）：n（Cd）或n（Zn＋Cd）：n（S）比可在较大波长范围内调节其吸收光谱,往反应体系中添加不同长链基团可实现更宽范围的光谱调节．     

Optical Characteristics of InAs Quantum Dots on GaAs Matrix by Using Various InGaAs Structures

The effcts of various InGaAs layers on the structural and optical properties of InAs self-assembled quantum dots（ QDs ） grown by molecular-beam epitaxy （MBE） were investigated. The emission wavelength of 1317 nm was obtained by embedding InAs QDs in InGaAs / GaAs quantum well. The temperature-dependent and time-resolved photoluminescence （ TDPL and TRPL ） were used to study the dynomic characteristics of carriers. InGaAs cap layer may improve the quality of quantum dots for the strain relaxation around QDs, which results in a stronger PL inteasity and an increase of PL peak lifetime up to 170 K. We found that InGaAs buffer layer may reduce the PL peak lifetime of InAs QDs, which is due to the buffer layer accelerating the carrier migration. The results also show that InGaAs cap layer can increase the temperature point when the thermal reemission and nonradiative recombination contribute significantly to the carrier dynamics.     

CdTe纳米粒子的合成及其在灯塔探针中的应用

以巯基乙酸(HSCH2COOH)为稳定剂,在水相溶液中合成半导体CdTe纳米粒子,并以此为基础制作了由无机量子点(QD s)碲化镉(CdTe)修饰的分子灯塔探针(MBs).采用紫外-可见光谱、荧光光谱及琼脂糖凝胶电泳等测试技术对反应所得产品进行了表征.与传统探针相比,该探针具有荧光寿命长等优点.     

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.     

Cu掺杂对ZnO量子点光致发光的影响

通过溶液法合成了Cu掺杂ZnO量子点。X射线衍射(XRD)和高分辨电子透射电镜(HRTEM)图像显示Cu掺杂ZnO量子点具有六角纤锌矿结构,晶粒大小为4～5nm。Cu掺杂抑制了ZnO量子点颗粒长大。室温光致发光(PL)谱观察到紫外带边和可见区两个发射峰。随着Cu掺杂浓度的增大,紫外荧光峰位发生缓慢红移,由366nm移到370nm;可见区发射峰位发生蓝移,由525nm移到495nm;同时,两个发射峰强度降低。光谱结果表明:Cu的掺入,一方面抑制表面与O空位有关的缺陷,在495nm出现了与Cu1+有关的发射峰;另一方面,Cu离子掺入ZnO量子点引入一些非辐射中心,降低了自由激子发射。