硫脲修饰法制备高发光性能CdTe量子点

通过巯基水解制备了具有优异荧光特性的碲化镉量子点. 详细研究前驱体镉离子与巯基丙酸(MPA)摩尔比、镉离子浓度等制备条件对大尺寸、高量子产率的亲水性碲化镉量子点光学性能的影响. 在不同的水热生长时间下, 可制备出荧光发射峰位于485-660 nm范围内的不同尺寸的碲化镉水溶性量子点, 荧光发射峰半高宽控制在40-75 nm之间, 量子点的最高量子产率(QY)达到了45%. 并利用硫脲缓慢水解和光解释放自由硫离子, 修饰碲化镉表面, 检测修饰后的量子点在12天内光学性能的变化情况. 通过考察硫脲用量对量子点修饰效果, 发现当n(CdTe)/n(thiourea)=1:4(量子点浓度以镉离子浓度计)时, 硫脲对发射峰为505 nm的碲化镉量子点修饰效果最为理想, 量子点荧光强度加强了5倍, 量子产率达到68.3%.     

不同环境因素对水热法合成碲化镉量子点的影响

对比了不同巯基稳定剂和前体浓度对水热环境CdTe量子点的生长过程和光物理性质的影响。结果表明,巯基丙酸与镉前体的结合能力较强,一定程度上减小了前体溶液中镉的浓度,故CdTe量子点生长速率较慢;空间位阻较大的硫普罗宁与镉前体的结合相对较弱,因此导致CdTe量子点生长较快。巯基丙酸有利于制备发光波长较短的高荧光强度CdTe 量子点,而硫普罗宁有利于制备发光波长较长的高荧光强度CdTe量子点。前体浓度对CdTe量子点的生长速率和光物理性质的影响不明显。在上述实验结果基础上,考察了水溶性乙酸钠和聚丙烯酸钠电解质对水热环境中CdTe量子点的生长过程和光物理性质的影响。结果表明,添加乙酸钠后可提高CdTe量子点的生长速率,进而导致CdTe量子点的表面重构和钝化能力下降,使荧光强度降低;聚丙烯酸钠对镉单体独特的固定作用导致CdTe量子点生长缓慢,尺寸集中化受限,钝化能力降低,使荧光强度下降更加明显。     

不同环境因子作用下水溶性CdTe量子点的生长动力学研究

以硫普罗宁为稳定剂,水热法制备了水溶性CdTe量子点,系统研究了回流时间、反应物配比、pH值、反应温度和电解质种类等环境因子对量子点生长动力学及光物理性质的影响。结果表明,溶液的pH值及反应物配比对CdTe量子点的光物理性质均有重要影响。优化条件后,回流5 h可得到发射峰位于550 nm的CdTe量子点,其荧光量子效率高达52%;在氯化钠作用下,量子点生长加快,即高浓度氯化钠会减弱溶液中粒子间静电排斥,促进离子扩散,有利于量子点的生长;添加苯磺酸钠会抑制量子点的生长,有利于制备高荧光量子效率的小尺寸CdTe量子点。     

一锅合成绿色到近红外发射的CdTe量子点

以3-巯基丙酸(MPA)为稳定剂,采用水相合成法制备了从绿色到近红外发射的CdTe量子点。系统研究了反应液pH值、镉和碲的物质的量之比及镉和3-巯基丙酸的物质的量之比等实验条件对CdTe量子点体系的发射波长和荧光量子产率的影响。在pH值为10.5,且nCd2+∶nTe2-∶nMPA=1∶0.05∶1.1的条件下,回流0.5 h,CdTe量子点体系在569 nm波长处的荧光量子产率达到30.8%;在7 h的回流时间内,制备的量子点的波长覆盖范围为525～730 nm。分别用X射线粉末衍射、透射电镜和红外光谱对CdTe量子点的晶体结构、形貌及表面基团进行表征。     

双量子点纳米复合物NO比率荧光探针的合成与应用

通过静电吸附作用,合成了CdSe@SiO_2-CdTe双量子点的纳米复合物.一氧化氮(NO)与CdTe量子点表面Cd离子结合形成Cd-NO复合物,引起CdTe量子点荧光猝灭,而不影响CdSe量子点的荧光.当NO浓度在0.1~2.2μmol/L之间变化时,该探针荧光强度比值I_(603)/I_(532)符合线性关系(R=-0.995 4),从而实现对NO的定量检测.     

颜色可调的高荧光CdTe量子点的水相合成

以亚碲酸钠为碲源,硼氢化钠为还原剂,一步合成了巯基丁二酸(MSA)稳定的CdTe量子点.研究了反应液pH值、镉与碲的摩尔比及镉与巯基丁二酸的摩尔比等实验条件对CdTe量子点体系荧光量子产率的影响,并用荧光光谱、X射线粉末衍射及透射电子显微镜等对其进行了表征.结果表明,CdTe量子点具有闪锌矿结构,形貌呈球状;在pH=1...     

生物相容的高荧光CdTe量子点的合成和表征

用硫普罗宁(tiopronin,TP)作为稳定剂,在水相中合成了荧光发射波长可调的高荧光CdTe量子点。本文详细地研究了稳定剂与Cd之比和pH值等实验条件对CdTe纳米粒子体系的荧光量子产率的影响。在pH=11.3回流2 h,纳米粒子体系在537 nm波长处的荧光量子产率达到了66%。通过控制实验条件,合成了各种尺寸的CdTe量子点,荧光发射光谱在504~602 nm范围连续可调。分别用X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(FTIR)表征了CdTe粒子的分散性、形貌和晶型。溶血实验显示,这些由硫普罗宁稳定的CdTe量子点几乎不发生溶血作用(溶血率低于5%),具有良好的生物相容性。     

表面修饰CdTe量子点的合成及其光学特性

在水相中合成高发光性能的CdTe量子点,研究以巯基乙酸(TGA)为稳定剂对CdTe表面进行修饰,制备在水中分散性良好的纳米晶,通过对CdTe量子点合成反应条件的摸索,掌握了其合成的反应规律.同时用紫外分光光度计、荧光分光光度计和透射电子显微镜对其进行了表征.结果表明,回流时间、n(Cd²⁺):n(HTe^-)、反应物浓度、TGA用量、反应体系pH值,对纳米晶的光学性质具有显著影响.回流2 h制得的CdTe纳米粒子直径约为5 nm,其发射峰窄且对称,表现出良好稳定的光学性质.     

水相合成CdTe量子点测定海藻中微量碲

以亚碲酸钠(Na2TeO3)为Te源,CdCl2为Cd源,水合肼(SHJ)为还原剂,3-巯基丙酸(3-MPA)为稳定剂,制得λEX=380 nm和λEM=608 nm的CdTe量子点(CdTe QDs),该量子点的荧光强度与合成前Na2TeO3浓度呈线性关系.在n(Cd)/n(SHJ)=1∶0.04,n(Cd)/n(3-MPA)=1∶2.7,温度为100℃,反应时间为120m in,溶液pH 10.5的最佳条件下,可制备荧光量子产率为65％的CdTe QDs,该量子点的荧光强度与含碲物质的浓度符合较宽的线性范围(1.0～300 μmol/L),相关系数为0.9982,检测限为38 nmol/L.方法 用于测定微波消解下的海藻样品,加标回收率为106.0％ ～ 112.0％,RSD为5.4％ ～6.1％.     

CdTe纳米荧光探针的合成及其与DNA的相互作用

以巯基丙酸(RSH)为稳定剂,采用水相法合成了功能性CdTe纳米晶,并通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对其粒度和形貌进行表征。建立了一种以水溶性CdTe量子点作为荧光探针测定DNA的方法,当DNA浓度为0.2~40μmol.dm-3时,荧光强度与DNA浓度呈良好的线性关系,检测限为80nmol.dm-3,11次重复测定含有5.6μmol.dm-3的小牛胸ctDNA得到的相对标准偏差为3.4%。考察了CdTe量子点浓度、pH值、温度及作用时间等因素对DNA荧光强度的影响。研究发现CdTe纳米粒子与DNA之间存在强烈的相互作用,量子点的荧光猝灭与DNA浓度呈线性关系;作用机理研究表明,CdTe纳米粒子与DNA之间存在静电相互作用,且DNA对CdTe纳米粒子的猝灭为动态猝灭过程。     

Ultrafast synthesis of near-infrared-emitting aqueous CdTe/CdS quantum dots with high fluorescence

The traditional aqueous route to synthesis CdTe/CdS Core/shell (c/s) quantum dots (QDs) via decomposition of Cd-thiol complexes is usually time consuming. Herein, an ultrafast and facile aqueous synthetic approach under atmospheric pressure for CdTe/CdS c/s QDs with emission from the green to the near-infrared window (535–820 nm) is reported. With purified CdTe core QDs diluted in solution of Cd-3-mercaptopropionic acid (MPA) complexes, CdTe/CdS c/s QDs with emission wavelengths at 700 and 800 nm can be obtained within 20- and 45-min refluxing under the optimized experimental conditions, respectively. This is the most rapid way to prepare CdTe/CdS c/s QDs in aqueous phase, and the obtained QDs were highly luminescent without postsynthesis treatment. The influences of various experimental factors, including Cd²⁺ concentration, MPA-to-Cd ratio, pH value, and dilution ratio on the growth rate and luminescent properties of the obtained CdTe/CdS c/s QDs, have been taken into consideration. The three processes “purification-dilution-addition” ensure the synthesis environment with high pH value and low core concentration and have a marked impact on the rapid synthesis rate and the resulting high fluorescence of CdTe/CdS c/s QDs.     

CdTe量子点荧光猝灭法测定奥沙利铂中微量银

以谷胱甘肽作为稳定剂,100℃恒温回流,直接合成水溶性CdTe量子点。基于Ag+对合成的CdTe量子点的荧光猝灭效应,建立了测定抗癌药物奥沙利铂中微量银的方法。考察了量子点浓度、缓冲液种类、缓冲液浓度、缓冲液pH和反应时间对银离子测定的影响。当量子点浓度为0.004 g/L时,在0.10 mmol/LpH7.4的磷酸缓冲溶液中,反应时间为5 min,体系的相对荧光强度与Ag+的质量浓度呈良好的线性关系,其线性范围为16.42～98.50μg/L,线性相关系数为0.9975,检出限为0.12μg/L。     

水合肼还原二氧化碲水相合成CdTe量子点

以巯基乙酸为稳定剂, 氯化镉为镉源, 二氧化碲为碲源, 水合肼为还原剂, 一步合成了CdTe量子点. 研究了反应时间、 碲与镉的摩尔比及巯基乙酸与镉的摩尔比等实验条件对CdTe量子点生长过程的影响. 采用荧光光谱、 X射线粉末衍射和透射电子显微镜等对量子点的性能进行了表征. 结果表明, 反应时间及反应物的相对用量对量子点的生长和荧光光谱有明显影响, 所得CdTe量子点具有立方晶型, 发光颜色从绿色到红色连续可调, 荧光量子产率可达26%.     

超声电化学快速制备近红外CdTe量子点与细胞成像

针对当前水溶性量子点合成路线复杂、量子产率低的现状, 在无需N₂保护的条件下, 采用简便的超声电化学方法快速合成了CdTe量子点前驱体;并对不同条件下制得的前驱体加热回流, 得到水溶性、高质量的近红外CdTe量子点。产物的形貌、结构和组成通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X-射线粉末衍射(XRD)等手段进行了表征。考察了超声电化学参数和回流条件对量子点荧光性质的影响。通过控制电流脉冲宽度、反应时间、反应温度等参数, 实现了CdTe量子点前驱体的可控制备;通过调节加热回流条件得到不同荧光发射波长的量子点;选用602 nm近红外发射波长的CdTe量子点标记了子宫颈癌细胞(Hela), 并采用共聚焦技术实现了肿瘤细胞的显微成像观察。和传统的量子点合成方法相比, 超声电化学方法具有合成路线简单、参数易调可控的特点;为高品质量子点的快速制备提供了新的思路, 拓展了超声电化学在纳米材料制备领域的应用。     

超声电化学快速制备近红外CdTe量子点与细胞成像

针对当前水溶性量子点合成路线复杂、量子产率低的现状,在无需N2保护的条件下,采用简便的超声电化学方法快速合成了CdTe量子点前驱体;并对不同条件下制得的前驱体加热回流,得到水溶性、高质量的近红外CdTe量子点。产物的形貌、结构和组成通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X-射线粉末衍射(XRD)等手段进行了表征。考察了超声电化学参数和回流条件对量子点荧光性质的影响。通过控制电流脉冲宽度、反应时间、反应温度等参数,实现了CdTe量子点前驱体的可控制备;通过调节加热回流条件得到不同荧光发射波长的量子点;选用602 nm近红外发射波长的CdTe量子点标记了子宫颈癌细胞(Hela),并采用共聚焦技术实现了肿瘤细胞的显微成像观察。和传统的量子点合成方法相比,超声电化学方法具有合成路线简单、参数易调可控的特点;为高品质量子点的快速制备提供了新的思路,拓展了超声电化学在纳米材料制备领域的应用。     

Studying the interaction between CdTe quantum dots and Nile blue by absorption,fluorescence and resonance Rayleigh scattering spectra

Thioglycolic acid (TGA) capped CdTe quantum dots (QDs) with the diameter of 2–3 nm were synthesized. The interaction between CdTe QDs and Nile blue (NB) was investigated by ultraviolet–visible (UV–vis) absorption, resonance Rayleigh scattering (RRS) and fluorescence spectroscopy. UV–vis absorption spectrum of CdTe QDs and NB obviously changed, showing that CdTe QDs could associate with NB to form a new complex. At pH 6.8, NB effectively quenched the fluorescence of CdTe QDs. It was proved that the fluorescence quenching of CdTe QDs by NB was mainly result of the formation of CdTe QDs–NB complex, electrostatic attraction and hydrophobic forces played a major role in stabilizing the complex. The binding molar ratio of CdTe QDs and NB was 5:1 by a mole-ratio method. The interaction between CdTe QDs and NB lead to the remarkable enhancement of RRS and the enchantments were in proportional to the concentration of NB in a certain range. The mechanism of the interaction between CdTe QDs and NB, reasons for the enhancement of RRS intensity were also discussed. The obtained results suggested the more satisfactory mechanism for the interaction between CdTe QDs and NB.