量子点的制备方法综述与展望

由于量子点的特殊结构导致其产生表面效应、量子尺寸效应、介电限域效应和量子隧道效应,所以量子点具有许多有别于传统体相材料的光学性能。近四十年来,量子点的合成一直是人们关注的热点,从有机相到水相,从低荧光量子产率到高荧光量子产率,从短荧光寿命到长荧光寿命,量子点的制备技术在不断发展。目前更高荧光量子产率及更稳定发光性能的量子点的制备及其在各领域的应用依然是广大科研工作者关注的焦点。将对各种制备量子点的方法进行梳理,并对量子点制备及应用进行展望。     

Cds量子点/过氧化酶纳米杂化功能材料的制备及分析应用

提出了以过氧化氢酶、Cd(NO3)2·4H2O和Na2S·9H2O为原料制备CdS量子点/过氧化氢酶纳米杂化功能材料的新方法,在室温条件下成功制备出了CdS量子点/过氧化氢酶纳米杂化功能材料; 讨论了nCd∶nS以及nCdS∶n过氧化氢酶对CdS量子点/过氧化氢酶纳米杂化功能材料的尺寸及荧光性质的影响.使用透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计及荧光分光光度计等对纳米杂化功能材料进行了表征,对其分析应用进行了探讨.     

CdSe量子点的制备及其被聚乳酸包被的研究

以巯基乙酸为稳定剂,制备CdSe量子点,并考察聚乳酸对量子点的包被.采用透射电镜对CdSe量子点被聚乳酸包被前后的形貌进行观察,采用X射线粉末衍射、紫外可见吸收光谱、荧光光谱和荧光显微镜对产物进行分析和表征.研究结果表明:CdSe为闪锌矿型(立方形)的球形纳米晶,量子点的平均尺寸为4 nm,具有明显的量子尺寸效应和较强的荧光强度;组装聚乳酸的量子点相对于纯的量子点尺寸明显增大(40 nm),荧光强度有所增强,且量子点被包裹在内核,具有明显的核壳结构.     

Ag纳米粒子增强CdS白光量子点器件的研制

在十八烯体系中合成Cd S量子点,用光诱导法制备银纳米粒子,并将两者复合,制备成4种复合样品,分析复合样品的荧光谱,在银纳米颗粒的表面等离子体共振峰分别对应于富含缺陷的硫化镉量子点的带边荧光峰和表面态荧光峰时,发生了带边荧光淬灭而表面态荧光增强的现象.结果表明,通过控制金属和量子点之间的距离,能够控制带边荧光辐射和缺陷带荧光辐射的比例,从而控制白光量子点的色温.采用395 nm紫光LED作为激发光源,将涂有荧光样品的玻片与激发光源组装成银纳米颗粒/量子点复合结构白光照明器件原型,银纳米粒子能够改变Cd S量子点样品发光颜色,荧光效应的增强程度随着量子点样品的厚度减小而加强.该研究为认识荧光物质和金属之间的相互作用提供了新途径,同时探讨了该器件在变色发光材料方向的应用前景.     

不同溶剂中制备单分散量子点

选用比较缓和反应条件,用无毒、价廉、稳定性好的无机化合物作为反应前驱体制备半导体量子点材料．通过选择不同的反应溶剂,可以得到粒径大小不同从而发光波长可“调谐”的一系列CdSe量子点材料．用紫外吸收光谱（UV—Vis）,荧光发射光谱（PL）跟踪了反应的过程,用X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）对得到的量子点材料的结构进行了表征．对量子点材料在有机溶剂和水溶液中的转相进行了研究,为量子点与生物分子的连接,进而在生物标记方面的应用提供材料基础．该方法是对传统高温条件下有机金属化合物前驱体分解制备方法的补充,是一种环境友好的半导体量子点材料的制备方法．     

水中痕量重金属离子的碳量子点荧光传感器检测法研究新进展

碳量子点具有优良的荧光特性、制备简单、成本低廉、毒性低、性能稳定和生物相容性好等优点,在荧光传感器方面展现出良好的应用前景,在金属离子检测和生化分析等领域引起了广泛关注。本文综述了碳量子点的制备方法及近5年碳量子点荧光传感器在检测水中痕量重金属离子方面的最新进展,并对碳量子点荧光传感器目前面临的挑战和今后的发展趋势进行了展望,以期为该领域的深入研究提供参考和借鉴。     

白光LED用量子点玻璃的制备方法及应用研究进展

白光LED用量子点玻璃不但具有量子点高荧光效率、发光波长可调和较窄的发射波长等新颖的光学特性,而且量子点的热稳定性差和水氧抵抗性差的问题也很好的得到了解决,可以有效的避免封装材料黄化老化、发光不均匀和出现光斑等传统封装白光LED出现的问题。综述了白光LED用量子点玻璃的制备方法及其在LED的应用,并对白光LED用量子点玻璃的荧光效率和无铅、无镉量子点玻璃的研制提出了进一步展望。     

生物功能化碳量子点制备

为了实现碳量子点在细胞荧光成像方面的应用,采用共价修饰的方法对碳量子点进行生物功能化.采用水热法,以柠檬酸为碳源,乙二胺为钝化剂合成了蓝色荧光碳量子点.为了进一步实现碳量子点的共价偶联,对碳量子点进行羧基化处理,然后通过两步功能分子修饰完成生物功能化碳量子点的制备.采用透射电子显微镜、荧光和紫外分光光度计、红外光谱仪、电位粒度分析仪及荧光共聚焦显微镜研究了生物功能化碳量子点的性质和功能.实验结果表明:聚乙二醇(PEG)和核定位肽TAT通过酰胺化反应成功修饰至碳量子点上,叶酸(FA)通过酯化反应成功修饰至PEG末端,两步共价修饰完成了生物功能化碳量子点的制备.该生物功能化碳量子点具有电中性、小尺寸、低毒性和细胞核靶向的功能,适用于细胞荧光成像分析.     

纳米标记材料荧光碳点的制备

以葡萄糖为碳源,以聚乙二醇(PEG)为分散剂和表面修饰剂,采用微波法和水热法2种加热方法,探索了水溶性荧光纳米碳量子点(Carbon Quantum Dots,CQDs)的制备;探讨了碳量子点制备过程中反应温度、反应时间、PEG/葡萄糖摩尔比和p H值对碳量子点荧光性能的影响.实验结果表明,微波法合成碳量子点的影响因素的排列顺序为:反应时间反应物摩尔比反应温度,反应时间为2.5 min、摩尔比n(PEG-200):n(葡萄糖)=6∶1、反应温度为180℃,p H=9为微波法合成荧光碳量子点的最优条件,并在此优化条件下,对微波法和水热法制备的碳量子点的光学性质进行了初步比较,结果显示,水热法制备的荧光碳量子点性能略优于微波法,这2种方法制备的荧光碳量子点都具有较好的荧光性能,均能用于荧光标记领域.     

石墨烯量子点的制备及其在食品安全领域的应用研究

石墨烯量子点(GQDs)是一种新型的荧光碳纳米材料,它不仅具备了石墨烯的优良特性,而且因量子点的量子限域效应和边界效应也具备了光致发光等石墨烯所不具备的性质,而且在细胞毒性、生物相容性等方面也有更好的表现.近年来,石墨烯量子点的应用领域已由材料学逐渐扩展到了医学、药学、生物学、环境学乃至食品安全领域.主要阐述了石墨烯量子点的制备方法以及在食品安全领域的应用前景.制备方法主要包括自上而下法(Top-down)和自下而上法(Bottom-up),其中自上而下法(Top-down)主要包括化学剥离碳纤维法、水热法和电化学法等;自下而上法(Bottom-up)主要包括溶液化学法、超声波法和微波法等.随着GQDs在各领域应用的不断深化,对其形貌和尺寸控制也提出了更高的要求,对合成方法中能精确控制GQDs形貌和尺寸的方法进行了介绍,并对各种方法的优缺点进行了对比.石墨烯量子点作为一种良好的荧光探针,在食品安全检测、重金属离子检测、生物毒素检测、医学指标检测和药物检测等领域具有非常广阔的应用前景.     

以豆渣为原料制备荧光碳量子点并用于柠檬黄检测的研究

该文以大豆渣为原料制备荧光碳量子点,并将其用于食品添加剂柠檬黄的检测.制备荧光碳量子点的最佳生产工艺条件为:豆渣在200 ℃下碳化24 h,豆渣和水的固液比为1:2.根据淬灭反应效应实现豆渣碳量子点对食品添加剂柠檬黄的检测.检测结果显示:随着柠檬黄溶液浓度的增大,碳量子点溶液的荧光强度逐渐减弱,且呈良好的线性关系.实验结果证明所合成的荧光碳量子点可以应用于食品添加剂柠檬黄的检测,检测限为0.2 μmol,线性范围为0～16 μmol?L^-1.     

SiC和CdTe量子点间荧光共振能量转移

采用水相法制备了巯基乙胺包裹的CdTe量子点,用湿化学刻蚀法制得了SiC量子点,并对CdTe和SiC量子点的光学特性进行了研究.结果表明:随着激发波长的增加,因量子限制效应,SiC量子点荧光的最大发射峰出现红移;CdTe量子点的发射谱和SiC量子点的吸收谱有较大的重叠,且带边发射有较大的能量分离;CdTe量子点和SiC量子点之间存在福斯特共振能量转移.同时,CdTe和SiC混合液蒸干后的荧光光谱显示,供体SiC的荧光减弱,而受体CdTe的荧光增强;相同大小的CdTe、SiC及CdTe和SiC混合物的液滴在空气中自然蒸发时,液滴的颜色在紫外灯照射下发生了变化,这是由于蒸发过程中,液滴体积减小,导致液滴中量子点间的距离减小,有利于CdTe量子点和SiC量子点间发生福斯特共振能量转移.     

过氧化氢辅助合成硫量子点用于高灵敏检测汞离子

目的 随着重金属检测标准的不断提高,开发新型传感材料引起研究者广泛关注.为此,本文建立一种新型的硫量子点作为本征荧光传感器用于重金属检测.方法 以升华硫为硫源,聚乙二醇为钝化剂在碱性条件下制备硫量子点,并将硫量子点用于 Hg2+的检测.结果 通过条件优化,制备的硫量子点具有优异的水溶性、稳定性及荧光特性,荧光量子产率可达21 .8%.硫量子点对 Hg2+具有宽的检测范围,检测限可低至0 .628 μg/L .基于硫量子点的荧光传感器对 Hg2+ 实现了可靠、快速、灵敏及选择性检测,并将其应用于实际样品中 Hg2+的检测.结论 基于硫量子点的本征荧光传感器可用于Hg2+的检测,为扩展硫量子点在环境监测、疾病诊断、细胞成像、发光二极管等领域提供了重要参考.     

CdTe量子点溶液显现非渗透性客体上血手印初探

目的合成一种新型纳米荧光材料并研究其在血手印显现方面的应用。方法合成具有优异的荧光性能的CdTe量子点水溶液,并使用荧光光谱法对该材料进行荧光测试;应用这种新型荧光材料在多种客体表面上对不同浓度、不同遗留时间的血手印进行显现。结果该荧光材料在365 nm紫外光激发下可发出很强的可见荧光;该材料对各种常见非渗透性客体上的血手印有较好的显现效果,并能适用于深色及黑色客体表面的血手印。该材料显现血手印荧光强度高、效果稳定,血手印纹线与背景形成较大反差。结论 CdTe量子点溶液在血手印显现领域中有较高的应用价值。     

量子点作为化学荧光探针的应用

近年来,由量子点作为标记物的荧光分析法引起了国内外研究者的广泛关注,特别是量子点在生命科学的应用已成为人们研究的热点.但将量子点荧光探针用于离子和小分子化合物的测定研究还处于起步的阶段.本文就量子点的光学特性、制备方法及其在化学分析方面的研究进展和应用前景作简要综述.     

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.     

量子点传感器设计及在农产品化学污染物检测中的应用研究进展

量子点传感器是基于荧光共振能量转移（FRET）等机理,对量子点进行功能修饰,构建用于化学污染物检测的传感器.功能化的量子点与污染物的特异性结合后,因荧光发生显著变化而实现检测目的,其具有响应快、效率高、可靠性强等特点,有助解决农产品快速检测仪存在的误检率高、专一性不强等不足.本文综述量子点传感器的制备、设计及在农产品化学污染物检测中的应用研究.     

纳米氧化锌的制备方法与应用

纳米ZnO(1～100nm)粒子尺寸小,比表面积大,具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应等.在陶瓷、紫外屏蔽、纺织、橡胶、催化剂和光催化剂、传感器和吸波材料、荧光屏和电容器、图象记录材料等众多方面有着广泛的应用,本文对纳米ZnO的制备方法及应用进行了综合评述.     

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．     

CoSe_2量子点的制备及其在盐酸环丙沙星检测中的应用

以Co(NO_3)_2·6H_2O和Se粉为原料,乙二胺为溶剂,采用溶剂热法制备了CoSe_2量子点,通过扫描电子显微镜、X-射线电子衍射仪、X-射线光电子能谱、紫外-可见光谱和荧光光谱等对材料的形貌结构和光学特性进行了表征。结果表明,CoSe_2量子点的尺寸在30～40 nm之间,具有明显的荧光特性。利用CoSe_2量子点荧光性质对一系列药物进行检测,发现量子点对盐酸环丙沙星药物具有响应特性,线性范围为7.50×10~(-7)～2.50×10~(-6)mol·L~(-1),检出限为2.98×10~(-8)mol·L~(-1),具有高选择性和高灵敏度。