Novel Hybrid SiO_2/ZnS Coated CdTe/CdS Quantum Dots and Their Bioapplications

Novel CdTe/CdS quantum dots(QDs)coated with a hybrid of SiO_2 and ZnS were fabricated through a simple two-step approach.The hybrid SiO_2/ZnS coated CdTe/CdS quantum dots was characterized by transmission electron microscopy(TEM),UV and fluorescence spectrometer.Results indicated that the core-shell structure gave the QDs outstanding photoluminescence properties,includinganarrowphotoluminescencespectrum,high photoluminescence(PL)quantum yield and long emission lifetime(average PL lifetime of increased from 26.4 ns to 49.1 ns).Cellular studies showed the QDs had good cytocompatibility with Hela cells as determined by the 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide(MTT)assay after coating SiO_2/ZnS,and also proved the feasibility of using the hybrid SiO_2/ZnS coated QDs as optical probes for in vitro cell imaging.The synthesis method of QDs is highly promising for the production of robust and functional optical probes for bio-imaging and sensing applications.     

Morphology and Optical Properties of Self-Assembled In0.5Ga0.5As Quantum Dots with Different Spacer Layer Thickness

<正>Introduction Self-assembled quantum dots (QDs) that are grown using epitaxial techniques have been extensively stud-ied due to their potential for various applications. Self-assembled InxGa1-xAs/GaAs QDs represent one     

原位构筑CdSe核-ZnS壳结构复合量子点及其光学性能研究

首次利用油酸-液体石蜡原位构筑CdSe核-ZnS壳结构复合量子点材料.透射电镜显示了CdSe核-ZnS壳结构;紫外可见光谱、荧光光谱及激光共聚焦等结果,表明所制得的CdSe核-ZnS壳结构复合量子点材料具有明显的增强量子点的荧光效率的特点.     

CdSe量子点/聚酰胺-胺树形分子纳米复合材料的制备与表征

以NaHSe为硒源,以聚酰胺-胺树形分子(PAMAM)为内模板,在水溶液中制备了尺寸均一、分散良好、荧光性强的CdSe量子点.分别用紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱和高分辨透射电镜对树形分子包裹的CdSe量子点进行表征.结果表明:在紫外光的激发下,树形分子与CdSe量子点间发生了强烈的界面电荷转移作用.质子化后整代数树形分子模板作用优于半代数树形分子.高代数树形分子的模板作用优于低代数树形分子.pH在7.5时,纳米簇粒径小而均匀,且溶液稳定性高.改变Cd2+与PAMAM物质的量比,可得到一系列尺寸不同、发光颜色不同的CdSe量子点.0℃低温时制备的量子点光致发光效率最高.     

不同前驱体制备CdSe/ZnS量子点及其性能研究

分别使用Na₂SO₃和NaBH₄制备Se的前驱体,进一步合成了两种发射不同波长荧光的CdSe/ZnS量子点。采用X射线衍射、荧光光谱、紫外光谱、透射电镜等表征手段,比较了2种体系制得量子点的性能,并考察了包裹反应时间、反应物配比对性能的影响。结果表明,NaBH₄体系得到的产物纯度更高,量子点粒径更小,且在反应速度和荧光强度两方面均优于Na₂SO₃体系;增加巯基乙酸,CdCl₂·2.5H₂O和NaBH₄的量有助于荧光强度的提高,而Na₂SO₃的量对荧光强度影响不。     

基于 In$_{{\bf 1}-x}$Ga$_{x}$P 梯度合金核无镉量子点的制备及 LED 应用

低毒性磷化铟量子点(indium phosphide quantum dot, InP QD)作为最有可能取代有毒重金属镉基量子点的材料, 已经在下一代商业显示和照明领域中显示出巨大潜力. 然而, 合成具有高荧光量子产率(photoluminescence quantum yield, PL QY)的InP QD 仍然具有挑战性. 因此, 提出了以乙酰丙酮镓作为镓源, 在高温下通过乙酰丙酮基对表面配体的活化作用, 生成具有梯度合金核的 In$_{1-x}$Ga$_{x}$P/ZnSe/ZnS 量子点, 有效解决了原有的 InP 与 ZnSe 之间晶格失配的问题; 同时减少核壳界面缺陷, 使量子点的荧光量子产率高达 82%, 所制备量子点发光二极管(quantum dot light-emitting diode, QLED)的外量子效率(external quantum efficiency, EQE)达到 3.1%. 相比传统的 InP/ZnSe/ZnS 结构量子点, In$_{1-x}$Ga$_{x}$P/ZnSe/ZnS 量子点荧光量子产率提高了 25%, 器件的外量子效率提高了近一倍. 该方案为解决 InP 量子点荧光量子产率低、发光器件性能差等问题提供了新的思路.     

Synthesis of CdSe quantum dots

Water-soluble CdSe quantum dots（QDs） were synthesized in aqueous solution with thioglycollic acid as stabilizer.CdSe QDswere characterized using Transmission electron microscopy（TEM）,UV-Vis absorption spectrum（UV-Vis） and fluorescence spectra（FL）.The characterization results indicate that as-synthesized CdSe QD was uniform at about 3.5 nm.     

3-巯基丙酸稳定的CdSe量子点的制备及其荧光性能

以CdCl₂·2.5H₂O,Na₂SeO₃和NaBH₄为反应物,制备3-巯基丙酸稳定的CdSe量子点.研究了加热回流时间、镉和硒的物质的量及镉和3-巯基丙酸的物质的量之比等实验条件对CdSe量子点光谱性能的影响.采用紫外-可见光谱、荧光光谱、X射线粉末衍射和高分辨透射电镜等分析手段,对量子点的光学性能和结构进行表征.结果表明,反应时间、镉和硒的物质的量及镉和3-巯基丙酸的物质的量之比等实验条件对CdSe量子点的光谱性能有明显影响;不同条件下制备的量子点的荧光发射峰的半峰宽保持在35~40 nm范围内;所得CdSe量子点为立方晶型.在pH值为11.0,且nCd∶nSe∶nMPA=1∶0.2∶1.1的条件下,回流90 min制备的量子点的荧光量子产率值可达16.1%.     

量子阱中InAs/In1-xGaxAs自组织量子点的电子结构

采用有效质量近似和绝热近似,计算了量子阱中InAs/In1-xGaxAs自组织量子点(点在阱中,DWELL)的电子结构和光学性质. 结果表明,电子能级随受限势的增大而升高,并随着量子点的尺寸的增大而降低,而且量子阱的宽度和量子点浸润层的厚度增加也会导致能级有所降低. 说明DWELL结构参数变化会使光致发光峰发生相应的蓝移或红移.     

水相合成ZnSe量子点光诱导荧光增敏的pH效应

在水相中以巯基乙酸(TGA)为稳定剂,通过Zn2 离子和NaHSe反应合成了ZnSe量子点(ZnSe QDs).新合成的ZnSe QDs几乎无荧光,经紫外光照处理后呈现强的带边发射,量子产率显著提高.由于紫外光照可以诱导键合在ZnSeQDs表面的TGA发生光解产生S2-离子,因而与溶液中过量的Zn2 离子及TGA共同作用,在ZnSe QDs表面上形成ZnS壳层,电镜实验结果直接揭示了紫外光照处理后ZnSe QDs粒径的显著增加.研究发现,pH值的变化直接影响ZnSeQDs表面TGA的光催化光解,导致了ZnSe QDs的光诱导增敏作用对溶液pH值的依赖关系.在碱性条件下(pH 8~12),光诱导增敏效率随着溶液pH值的提高而增强,同时ZnSe QDs对光的稳定性也随之增强.     

Fluorescent immunosensor based on fluorescence resonance energy transfer between CdSe/ZnS quantum dots and Au nanorods for PRRSV detection

An ultrasensitive and selective sandwich-type fluorescent immunosensor based on fluorescence resonance energy transfer (FRET) between CdSe/ZnS quantum dots (QDs) and Au nanorods (AuNRs) was developed for the rapid detection of porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV). Modified CdSe/ZnS QDs and AuNRs were bioconjugated with primary antibodies M and GP5, respectively. When the target antigen was present, a well-known sandwich-type form CdSe/ZnS QDs-M antibody-antigen-GP5 antibody-AuNRs was produced, and thus reducing the distance between the QDs and NRs. As a result, FRET occurred and the fluorescence intensity of CdSe/ZnS QDs decreased, and this decrease was used to determine the antigen concentration. Ultrasensitive detection of PRRSV at low concentrations in swine serum was achieved with a limit of detection of 0.55 TCID₅₀/mL and a linear detection range of 10¹–3.5 ?× ?10⁴ TCID₅₀/mL. Therefore, the fluorescent immunosensor is selective and highly sensitive; specifically, it can detect PRRSV at low concentrations in swine serum over a large concentration range. This proposed detection method can facilitate the development of high-performance fluorescent immunosensors for the detection of PRRSV and other antigens.     

CdSe/ZnS量子点荧光猝灭法测定农药甲胺磷

基于农药甲胺磷对CdSe/ZnS量子点荧光猝灭的现象,建立了一种简单快速测定农药甲胺磷的新方法.在最佳实验条件下,CdSe/ZnS量子点的荧光猝灭程度与甲胺磷浓度在4.72×10-7～7.08×10-6 mol/L范围内呈线性关系,相关系数为0.998 8,检出限为2.5×10-7 mol/L.本法已成功用于大米及莴苣叶菜中农药甲胺磷残留的检测,加入回收率在91.7%～106.7%之间.利用紫外-可见光谱及透射电子显微镜技术,探讨了甲胺磷对CdSe/ZnS量子点荧光的猝灭机理.     

水溶型CdSe量子点的制备及与Schiff碱的相互作用拆分头孢氨苄对映体

以绿色无毒、生物相容性好的羧甲基纤维素钠为稳定剂,通过简单的过程成功地在水相中制备了CdSe量子点(QDs).用TEM、XRD、XPS表征的结果表明：所制备的CdSe量子点近似于单分散,平均粒径为2.1 nm. UV-Vis和荧光 (PL) 光谱表明：控制反应物Se前躯体的量可有效调控量子点粒径,实现量子点在480～560 nm荧光可调,且量子点具有窄且对称的荧光光谱.量子点与Schiff碱相互作用表明：Schiff碱在一定范围内能有效增强量子点荧光,过量的Schiff碱却能淬灭量子点的荧光.     

半导体纳米材料CdSe/ZnS在显示器件中的应用

以半导体纳米材料CdSe/ZnS作为发光层, ZnO作为电子传输层, 用Al和氧化铟锡（ITO）分别作为两极材料, 采用旋涂和真空蒸镀膜技术制备半导体发光二极管, 并对其光学性质进行表征. 结果表明: 该器件发射黄光, 峰位为575 nm, 半峰宽30 nm, 最大发光强度2 000 cd/m²; 在较高的电流密度下, 该器件的电致发光效率无
明显衰减; 当半导体纳米材料CdSe/ZnS及ZnO分别作为发光层和电子传输层时, 可制备具有高电流密度且稳定的发光二极管主体材料.     

水溶型CdSe量子点的制备及与Schiff碱的相互作用

以绿色无毒、生物相容性好的羧甲基纤维素钠为稳定剂,通过简单过程成功地在水相中制备了CdSe量子点（QDs）．用TEM、XRD、XPS表征的结果表明：所制备的CdSe量子点近似于单分散,平均粒径为2．1nm．UV—Vis和荧光（PL）光谱表明：控制反应物se前躯体的量可有效调控量子点粒径,实现量子点在480—560nm荧光可调,且量子点具有窄且对称的荧光光谱．量子点与Schiff碱相互作用表明：Schiff碱在一定范围内能有效增强量子点荧光,过量的Schiff碱却能淬灭量子点的荧光．     

Microwave synthesis of Cu-doped ternary ZnCdS quantum dots with composition-controllable photoluminescence

Bright Cu-doped ternary ZnCdS quantum dots (ZnCdS:Cu QDs) with varied Cd concentrations were synthesized in aqueous solution by using a convenient microwave method.These ternary QDs could be directly dispersed in water solution.By regulating the Cd2+ concentration from 0 to 50% (mole fraction of the cations),the photoluminescence excitation (PLE) peak of such ZnCdS:Cu QDs could be continuously redshifted from 320 nm to 380 nm,while their photoluminescence (PL) peak was redshifted from 490 nm to 580 nm,exhibiting multicolor Cu-related emissions.Furthermore,the quantum yield of the ZnCdS:Cu QDs could reach as high as 12% by regulating the Cu doping concentration.These ZnCdS:Cu ternary QDs with kind surface conditions and good composition-controllable optical properties may have potential application in many areas such as sensing,bioimaging,and light-emitting diodes.     

CdSe/SiO2核壳荧光纳米颗粒的制备与表征

以巯基丁二酸为稳定剂,二氧化硒为硒源,合成高质量水溶性CdSe量子点.采用反相微乳液技术,制备以CdSe量子点为核的SiO₂荧光纳米颗粒.在pH值为11.0的碱性条件下,当n_Cd∶n_Se∶n_MSA=1∶0.2∶1.4时,在540 min时间内,可获得荧光发射峰在531~554 nm范围内连续可调CdSe量子点,最高荧光量子产率值可达14.7%.分别用紫外-可见光谱、荧光光谱、X射线粉末衍射和透射电镜等对CdSe量子点进行表征,用荧光光谱、透射电镜、红外光谱等对CdSe/SiO₂荧光纳米颗粒的性能进行表征.     

壳聚糖基荧光纳米微球的合成及性质

利用乙醇辅助的静电络合法在水溶液中成功合成了包覆CdSe／ZnS量子点的壳聚糖荧光纳米微球,可以通过调节壳聚糖、L--胺四乙酸及量子点等3种原料的投料比,实现对产物微球表面电荷和粒径的控制．采用动态光散射和荧光光谱研究微球,分别证实了产品的生理介质稳定性和优异荧光性质．荧光纳米微球在生理盐水中可以稳定存储两周以上,且荧光性质不变．因此,结合微球表面丰富的可修饰性官能团,表明荧光纳米微球在生物标记及检测方面拥有巨大的潜力．     

纳秒激光加工生成硅量子点的发光性质研究

该文报道氧气、氮气或空气等不同氛围中用纳秒脉冲激光在硅基上加工生成量子点结构,发现这些样品在700 nm波长附近均有增强的光致发光(Photoluminescence,PL),且各样品的PL峰很相似;经适当退火处理后,在某些样品上观察到随机受激发光.通过第一性原理计算,发现各种量子点结构表面的成键类型与密度是形成PL发光增强的关键,并由此提出相应的物理模型.     

CdSe/巯基-β-环糊精量子点的纯化及应用

以单-(6-巯基)-β-环糊精作为修饰剂,在水溶液中合成了稳定的CdSe量子点(CdSe/CD QDs),并系统考察了溶剂的种类及加入量对量子点纯化效果的影响.同时研究了该量子点在2种细菌标记及分子识别的应用.结果表明:2倍体积的乙腈完全沉淀CdSe/CD QDs所用的时间最短,纯化后荧光强度略有增强.CdSe/CD ...