近红外高分散球形CdTe量子点合成及光学性质

以十六胺(HDA)为表面修饰剂,通过快速简单的溶剂热法制备近红外发光球形CdTe量子点。通过X线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)等表征方法对试样的形貌及结构进行研究。使用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱(PL)研究CdTe量子点的光学性质。结果表明:制得的均匀球形CdTe量子点为立方闪锌矿结构相,具有高结晶度及高分散性,并且量子点的粒径分布较窄。随反应时间延长量子点尺寸变大,吸收峰与荧光发射峰红移,两者的斯托克位移较大,且均具有优良的近红外荧光性能。     

氨系水溶性CdTe量子点的生长规律研究

在密闭容器的水相中以过量的NaBH4保护合成的碲源与以巯基丙酸为稳定剂的镉溶液合成CdTe量子点,无需氮气保护,简化了合成工艺。合成的样品用透射电子显微镜(TEM)对其形貌进行表征。用吸收光谱、荧光光谱、红外光谱研究其光谱特征。考察了17mmol前驱浓度下的CdTe在不同条件获得的量子点的发光特征。试验结果表明:在碱介中控制不同的反应时间可获得发射绿光到红光区间的荧光波长可调的CdTe量子点,荧光光谱半峰宽约37~60 nm、峰形对称。量子点储藏半年后外量子效率仍达16.45%,发光效率高。通过实验建立量子点的OA和OR生长模型,探讨和分析了CdTe量子点的生长规律。     

水相中长波长CdTe量子点的制备及其荧光性能

分别用谷胱甘肽(GSH)和巯基乙酸(TGA)为稳定剂,在水相中制备长波长荧光发射峰CdTe QDs.并用透射电子显微镜、X线粉末衍射和荧光光谱技术对其进行表征,研究不同水相合成条件对CdTe QDs荧光性能的影响.研究结果表明:以GHS为稳定剂制备得到的CdTe QDs为立方晶系纤锌矿结构,平均粒径约为5nm,分散性良好.在2h内能获得光发射峰为530～650 nm之间的任意波长量子点,具有明显的量子尺寸效应和较强的荧光强度;以TGA为稳定剂制备的CdTe QDs,平均粒径在10nm以下,其中在水热条件下制备的CdTe QDs分散性较差,但能加快量子点的生长速率和荧光半峰宽的窄化.而在加热回流(分别为空气和氮气)条件下制备的CdTe QDs,分散性较好.相对于氮气保护氛围下的合成,通过氧气参与作用,也能加快CdT QDs的生长.     

以巯基羧酸为混合稳定剂制备CdTe量子点

选用巯基乙酸、巯基丙酸,以及两者一定比例的混合物作为稳定剂,分别在水相中合成表面带负电荷的水溶性CdTe量子点,并对其性能进行比较.研究结果表明,以巯基乙酸和巯基丙酸混合物(摩尔比为1∶4)作稳定剂合成的CdTe量子点,比单独采用巯基乙酸或巯基丙酸作稳定剂制备的CdTe量子点具有粒径可控、尺寸均一,更易获得长波长的量子点,而且有相对较窄的荧光半峰宽和较高的荧光量子产率.     

巯基琥珀酸包被的CdTe量子点的制备及其对毕赤酵母生长的影响

以巯基琥珀酸作为稳定剂,合成CdTe量子点.通过荧光发射光谱、紫外吸收光谱对其荧光性能进行表征,结果表明在505 nm左右出现明显的特征吸收峰,在551 nm处出现一个很强的发射峰.实验又以毕赤酵母为指示生物,考察了毕赤酵母与CdTe量子点共培养后的生长曲线,结果表明CdTe量子点须控制在一定浓度(5.1μmol/L)范围内,对毕赤酵母的生长影响不大.     

L-半胱氨酸修饰CdTe量子点的合成及其对Cu2+的荧光猝灭检测

采用水相合成法,在氮气保护加热回流条件下,以L-半胱氨酸为稳定剂合成了水溶性的CdTe量子点,并通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱(PL)和紫外可见光谱(UV-Vis)对样品进行了表征。结果表明所合成的量子点为立方闪锌矿结构,形状为球形,粒径2~4nm;以罗丹明6G为参照标准,回流时间为2h合成的CdTe量子点的荧光量子产率为45.08%。当CdTe量子点浓度为3.2×10-5mol/L、反应时间为3h时,其荧光猝灭程度与Cu2+浓度在400~4000nmol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数为0.99601,方法检出限为85nmol/L。     

巯基乙酸修饰的CdTe量子点对聚合酶链反应特异性的影响

合成了巯基乙酸(TGA)修饰的量子点,X衍射分析证实CdTe相的存在,高分辨电子显微镜分析表明量子点的直径为3 nm,Zeta电位表征表明量子点表面带有负电荷.把TGA修饰的CdTe量子点加入到聚合酶链反应(PCR)反应液中,使用brcaal基因载体作为PCR反应的模板,进行两轮PCR反应.最终的PCR产物通过ω=1%的琼脂糖凝胶电泳进行分析,结果表明,在0～1.33 g/L范围内,随着量子点的量逐渐增加,非特异性的扩增条带逐渐消失,荧光(PL)光谱表明PCR反应后的量子点荧光强度降低.X射线光电子能谱(XPS)证实PCR反应前后Cd元素和Te元素的能谱峰并没有出现化学位移,吸收光谱(UV-vis)表明了PCR反应之后的吸收强度增强.因此,TGA修饰的CdTe量子点置于PCR反应液之中,能提高PCR的特异性,可以应用于超灵敏DNA检测、光电生物传感器.     

荧光性CdTe量子点自组装膜的合成及对Cu~(2+)的界面传感

以巯基乙酸为稳定剂,直接在水相中合成CdTe量子点,同时以石英片为基底,制备荧光性CdTe量子点自组装膜(SAMs),并建立一种新的传感分析方法.通过合成条件的优化,得到荧光峰形对称、半峰宽窄、强度高的CdTe量子点;巯基乙酸(TGA)稳定的CdTe量子点回流2～4 h,可得到最好的荧光性能;由光漂白实验得出,TGA稳定的CdTe量子点的稳定性很好.实验结果表明,Quartz/APES/CdTe量子点自组装膜的荧光强度随着Cu2+浓度增大而增强,且在一定浓度范围内呈良好的线性关系,其相关系数为0.999 97,检测限为1.33 nmol·L-1,可实现对痕量Cu2+的定量测定.     

在水相中优化合成CdTe半导体量子点

用巯基丙酸(MPA)作稳定剂,在氮气保护下,水相中合成了CdTe半导体纳米量子点.通过荧光光谱(PL)分析、透射电子显微镜(TEM)和X线粉末衍射(XRD)光谱分析对产物进行了表征.实验结果表明:反应时间、温度、pH值、Te2-和Cd2+的物质的量比及巯基丙酸与镉离子的比例,对CdTe量子点的粒径大小、粒径的分布和粒子...     

水溶性CdTe量子点在金属离子检测中的尺寸效应

以巯基乙酸作为修饰剂,控制原料比例、pH值、反应时间,合成了不同粒径的荧光CdTe量子点,通过对各个金属离子的响应测试发现:小粒径量子点均对汞离子表现出淬灭的现象,其他金属离子则无明显响应;而大粒径量子点则对银离子表现出明显的淬灭现象,其他金属离子则无明显响应,两种粒径的量子点对Hg~(2+)和Ag~(+)的检测限分别为8.7 nmol/L和9.9 nmol/L。Hg~(2+)与大小粒径量子点作用的不同现象可能是由于小粒径量子点具有较大淬灭半径所引起,而Ag~(+)与大小粒径量子点作用的不同现象可能是由于大粒径量子点与银离子作用后发生了电子转移过程。证明量子点对金属离子的响应不仅与量子点的修饰剂有关,还与其粒径大小有关。利用这种方法,实现了对Hg~(2+)和Ag~(+)良好的灵敏性和选择性检测。     

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.     

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.     

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%.     

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.     

Effect of protein molecules on the photoluminescence properties and stability of water-soluble CdSe/ZnS core-shell quantum dots

The fact that the photoluminescence properties of quantum dots are always strongly influenced by the environment limits the scope of further progress in the field of QD’ bio-applications. In this paper, the effects of immunoglobulin G (IgG) on the photo-luminescence properties and stability of water-soluble CdSe/ZnS core-shell quantum dots coated with amphiphilic poly (acrylic acid) (PAA) are studied. Photoluminescence (PL) spectra, UV-vis spectra and excited state lifetime measurements are used to characterize the influence of different protein molecules, such as IgG (goat anti-human IgG, rabbit anti-human IgG, human IgG, and goat anti-human IgG-human IgG conjugates), avidin and bovine serum albumin (BSA) on the PL properties of QDs. The PL intensity and stability of CdSe/ZnS are largely enhanced compared to that of pure CdSe/ZnS QDs when the IgG molecules are added into the QD solution. The PL intensity increases with increasing the IgG concentration, but there appears no influence on the PL peak and a full width at half maximum (FWHM). The PL evolution of QDs as a function of different protein molecules depends on the structure of protein molecules, which is used as a sensor to recognize human IgG. It is inferred that the interaction between PAA coating layer and IgG molecules results in the enhancement of PL intensity. The study of the effect of pH and ion strength on optical properties of QD-IgG mixed solution, compared with the pure QD solution, suggests that pH value and ion strength do not destroy the interaction between the PAA coating layer and IgG. Excited state lifetime analysis indicates that the PL enhancement comes from the passivation of surface of the QDs with the PAA coating layer. IgG molecules have no effects on the properties of the biological system but can increase the stability and PL intensity of CdSe/ZnS QDs, which will enlarge the application of QDs in biomedicine and other fields.     

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.     

水溶性MPA-CdSe量子点的可控合成与荧光性能研究

用巯基丙酸(MPA)作为稳定剂,合成了水溶性的MPA-CdSe量子点,研究反应温度和反应时间对量子点性能的影响.通过紫外可见光谱、荧光光谱、透射电子显微镜(TEM)、XRD等方法分别对其结构、分散性及形貌进行了表征.结果表明:当反应温度为110℃,反应时间为5h时,所合成的MPA-CdSe量子点具有良好的分散性(纳米尺寸约2~3nm),且具有优异的发光特性,其量子产率可达83%.     

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.     

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