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.     

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.     

CdS纳米颗粒的合成、表面修饰及光学特性研究

用一步室温固相化学反应法合成CdS纳米颗粒,并以氨催化水解法对其表面进行了修饰,得到了具有CdS／SiO2核／壳结构的纳米微球,以透射电子显微镜和X-射线衍射仪对其结构和物相进行了表征,并研究了其光致发射光谱的性质,研究结果表明：固相反应完全,产物为纯相CdS,室温固相化学反应法避免了传统湿法存在的团聚现象的缺点,具有产率高、无污染、节能等优点;而且CdS纳米颗粒表面经SiO2修饰后,其带边发射显增强,缺陷发射减弱,且在一定范围内随着SiO2包覆层厚度的增加,荧光强度增加。     

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.     

Photoluminescence and Electroluminescence on Nanosilicon Deposited by Yb

Dynamics of photoluminescence（ PL） and electroluminescence（ EL） on nanosilicon deposited by Yb is investigated. The sharper PL peaks near 700 nm are observed on silicon quantum dots（ Si QDs） coated by Yb. The enhanced EL peaks in the wavelength region from 1 200 nm to 1 600 nm are measured on silicon film deposited by Yb. It is discovered that the EL intensity enhances and the peaks number increases with increasing number of Si-Yb layers. The emission wavelength could be manipulated into the window of optical communication by SiYb bonding on nanosilicon. Si-Yb quantum cascade and PIN hybrid light-emitting diode is designed to apply in optical communicating,which is suitable to be integrated on silicon chip.     

LSS体系合成CdS半导体量子点

用LSS体系制得了CdS半导体量子点,采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段对产物进行了表征.以油酸和乙醇为液相(L),油酸钠为固相(S),乙醇和含Cd2+的水溶液为溶液相(S),构成LSS体系.体系中以硫化钠为硫源在180 ℃恒温4 h,在L-S相界面处形成CdS量子点.制得的量子点具有良好的形貌,外形规则,为立方晶系结构,直径大约为4 nm.对CdS量子点的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱进行了分析.     

一种具有磁光性能的潜在药物载体的研制

磁小体是磁靶向给药领域的研究热点,为了精准示踪生物体内的磁小体来指导靶向,基于磁小体和量子点构建一种新型磁光载体.利用静置培养和磁吸附的方法收集富含磁小体的趋磁细菌AMB-1,并通过超声破碎及磁吸附方法提取长度为5~10个的磁小体链,运用点击化学反应将含有羧基的CdTe/CdS量子点修饰到磁小体膜上,并利用人肝癌细胞HepG2初步开展光示踪有效性的验证.结果发现该载体可以成功地被细胞摄取,并在细胞内观测到磁小体的分布.笔者成功地研制出磁光载体,为后续的磁靶向给药、磁靶向热疗及荧光一体化的研究及应用提供了坚实的基础.     

CdTe/CdS量子点荧光探针测定痕量汞(Ⅱ)

在水溶液中合成巯基乙酸修饰的CdTe/CdS量子点(QDs),再基于Hg2+与CdTe/CdS量子点的荧光猝灭作用,建立用CdTe/CdS量子点作为荧光探针检测微量汞的新方法,并用该方法测定水中汞的含量。研究表明,pH值为6.24的磷酸缓冲溶液中,量子点浓度为3.75×10-4mol/L时,Hg2+离子浓度在2.3～150μg/L范围与CdTe/CdS量子点荧光猝灭强度呈良好的线性关系,相关系数为0.9985,检出限为0.87μg/L,回收率为99.0%～107.5%。该方法检测效果好,可用于实际样品分析。     

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     

CdTe量子点的制备与应用

在微波样品处理器中, 合成了量子产率为65%的CdTe量子点, 发射波长为510~670 nm. 该方法合成的量子点半峰宽较窄, 发光强度较高. 为了提高光稳定性, 在制备的CdTe量子点表面包覆了硅层, 得到尺寸分布较均匀的纳米粒子, 并对其进行毒性检验.     

水相中合成CdTe半导体量子点

用不同修饰剂在水相中合成了CdTe半导体量子点(Quantum Dots,QDs).通过紫外吸收光谱(UV-VIS)、荧光发射光谱(PL)、Zeta电位等方法对制备的样品进行了表征.实验结果表明:选用同一修饰剂,紫外吸收和荧光发射峰随反应时间的延长有明显红移,即粒径在不断长大;选用不同的修饰剂,反应相同的时间,可以得到不同粒径的量子点;合成CdTe量子点的发射谱的平均半峰宽约为50 nm,单分散性很好;以巯基乙酸为修饰剂,反应时间为240 min时,是水相合成CdTe量子点的最佳条件;量子点水溶液的Zeta电位受修饰剂和pH值的影响;水溶性的、带有官能团的量子点适合于进一步的生物应用.     

CdTe量子点对人乳腺癌细胞MCF 7/ADM的化学增敏作用及其机制研究

利用纳米材料CdTe量子点作为增敏剂, 四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测细胞活力的实验表明CdTe量子点增强了阿霉素对于MCF 7/ADM的毒性, 而对非耐药的MCF 7无增敏作用. 然后利用免疫印迹法和免疫荧光染色法检测发现CdTe量子点提高了MCF 7/ADM细胞的自噬水平, 且这种自噬水平的上调与化学增敏效应是相关的, 以上结果提示CdTe量子点通过诱导MCF 7/ADM细胞发生自噬, 增强耐药性细胞对DOX毒性的敏感性.     

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...     

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.     

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.     

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%.     

树枝形分子的合成及其对纳米硫化镉生长的控制

用发散法合成了以苯胺为核的不同代数的聚酰胺-胺(PAMAM)型树枝状分子,采用核磁共振仪(NMR)对它们的结构进行了鉴定。又以第4代PAMAM树形分子(G4.0)为模板,在树形分子空腔内原位合成了硫化镉(CdS)纳米粒子。通过改变Cd²⁺与G4.0树枝状分子的摩尔比可以得到不同粒径的CdS量子点,并对其光学性能进行了表征。探讨了溶剂对CdS半导体纳米粒子在PAMAM模板中生长的影响。用UV-visible分光光度计和TEM对CdS纳米簇的大小和形貌进行了表征。结果表明TEM 观测的CdS纳米簇粒径要大于用Brus公式估算的数值。     

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.     

CdTe/聚乳酸纳米杂化材料的制备及其荧光性能

以十二烷基胺(DDA)为表面修饰剂,将巯基水相法合成的CdTe纳米晶转移至有机溶剂三氯甲烷中,然后采用“物理共混法”实现了CdTe/聚乳酸(CdTe/PLA)纳米杂化材料及其透明荧光膜的制备.通过紫外-可见光谱仪(UV -vis)、荧光(PL)、紫外透射反射分析仪等表征方法考察相转移前后CdTe纳米晶的光学性能,并系统研究了CdTe/PLA纳米杂化材料的荧光性能.结果表明:相转移后CdTe纳米晶的粒径未发生明显变化,其量子产率却提高了;所制备的CdTe/PLA纳米杂化材料具有优越的荧光性能,CdTe纳米晶在聚合物中仍然保持良好的分散性和较好的量子尺寸效应.     

InP衬底上LP-MOCVD生长InAs自组装量子点

报道利用低压金属有机化学气相沉积（LP－MOCVD）技术在（001）InP衬底上生长InAs自组装量子点的结果，用光致发光技术观察到较强的室温光荧光谱，其峰值波长约为1603um，分布在1300um~1700um范围内，半高峰宽为80meV