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...     

水溶性CdTe量子点的合成及影响因素研究

本文以巯基乙酸(TGA)为稳定剂,在水相中合成了高荧光CdTe量子点.其荧光发射波长在507 ～ 628nm范围内可调,最窄半峰宽37 nm,粒径约3.4nm,量子产率达42.1％.本实验在固定前躯体配比不变的情况下,考察了前躯体中镉离子的浓度、pH及回流时间对CdTe生长的影响.并用透射电子显微镜(TEM),荧光分光光度计(FS),X射线衍射仪(XRD)等手段对制备的量子点进行了表征.结果表明:CdTe量子点的尺寸随回流时间而增长;反应的pH对量子点的荧光强度有显著影响;镉离子的浓度越大,量子点的生长速度越快,荧光强度却随之降低.     

CdTe量子点酸度敏感荧光探针测定水样中铵根离子含量

本研究在水相中合成了高质量的巯基乙酸包被的CdTe量子点.在pH 5.8～8.0范围内的PBS缓冲溶液中,CdTe量子点荧光强度与体系酸度存在良好的线性关系.利用NH+4 对量子点荧光的猝灭作用,实现了对水溶液中NH+4 的定量检测.在最优条件下,CdTe量子点酸度敏感探针荧光的猝灭程度与NH+4浓度呈良好的线性关系,线性范围为0.05～6.0 mmol/L,检出限为0.15 μmol/L.对1.0 mmol/L标准溶液平行测定11次,相对标准偏差为3.2%.利用标准加入法对水样中NH+4含量进行了测定,其结果与蒸馏-酸滴定法的结果基本一致.     

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%.     

CdTe量子点作为荧光探针测定水环境中微量镉离子

利用CdTe量子点(QDs)和乙二胺四乙酸(EDTA)构建的纳米探针,建立了一种能快速灵敏检测Cd2+的新方法。利用EDTA溶液与Cd2+的络合作用对QDs的表面进行化学蚀刻,在QDs表面形成了Cd2+的空腔,这些表面缺陷使得QDs荧光猝灭,而继续加入Cd2+后,新加入的Cd2+能够迅速补位空腔修复表面缺陷,使得QDs的荧光恢复。在最佳的实验条件下,当Cd2+浓度在3.3×10-9~6.7×10-6mol/L范围时,QDs恢复的荧光强度与Cd2+浓度之间呈良好的线性关系,检出限为1.0×10-9mol/L(S/N=3)。此外,相对于其他金属离子,该荧光探针对Cd2+具有高选择性,并且将其用于实际水样中Cd2+含量的检测,结果令人满意。     

CdTe量子点同步荧光法测定人血清白蛋白

以巯基乙酸(HS-CH2COOH)为稳定剂,水相中合成了CdTe量子点.在pH 6.40的0.002 mol/L KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液中,固定波长差为220 nm时一定量蛋白质的加入能明显增强量子点的同步荧光强度,并且荧光峰强度增加值与血清白蛋白浓度间存在良好的线性关系,据此建立了一种高灵敏度的测定微量蛋白质的方法.该方法测定人血清白蛋白的线性范围为0.08～2.80 μg/mL,检出限为0.032 μg/mL,10次重复测定1.80 μg/mL的血清白蛋白相对标准偏差为1.1%,已用于实际样品的测定.     

CdTe/CdS量子点的Ⅰ-Ⅱ型结构转变与荧光性质

制备了壳层厚度可以精确控制的CdTe/CdS核壳量子点, 利用紫外-可见吸收光谱、光致发光光谱、透射电镜和时间分辨光谱等技术, 分析了CdS壳层厚度对CdTe量子点的荧光量子产率和光谱结构的影响规律. 发现了不同于CdSe/CdS, CdSe/ZnS, CdTe/ZnS等核壳量子点的荧光峰展宽、大幅度红移以及荧光寿命大幅度增加现象. 根据能带的位置关系, 随着CdS厚度的增加, CdTe从Ⅰ型结构逐渐过渡到Ⅱ型核壳结构. 对于Ⅱ型CdTe/CdS核壳量子点, 不仅存在CdTe核区导带电子与价带空穴间的直接复合, 还存在CdS壳层导带电子与CdTe核价带空穴界面处的间接复合, 发光机制的变化导致荧光峰的展宽、明显红移和荧光寿命的增加. 当壳层过厚时, 壳层表面新引入的缺陷会阻碍荧光寿命和量子产率的进一步提高.     

水热法合成CdTe量子点及其与蛋白质连接作为生物荧光探针的研究

以巯基丙酸为稳定剂,采用水热法合成了CdTe量子点.吸收光谱和荧光光谱表明,所合成的CdTe量子点具有优异的发光特性.透射电子显微境(TEM)表征了纳米微粒的结构和粒径分布.并以牛血清白蛋白(BSA)为代表,通过测定CdTe量子点与BSA偶联(QDs-BSA)后溶液的荧光强度确定CdTe量子点与蛋白质偶联的最佳反应条件为pH 9～10,反应温度37 ℃,反应时间2 h.通过荧光发射光谱研究了溶液pH和NaCl浓度对QDs-BSA溶液和QDs溶液荧光强度的影响.在优化的反应条件下,用制备的QDs-BSA荧光探针对BSA进行了定量测定,线性范围是0.06～0.48 μg/mL,对0.24 μg/mL QDs-BSA样品7次测定的相对标准偏差是2.2%.     

量子点荧光探针在定量分析中的应用

量子点是半径小于或接近于激子玻尔半径的一类半导体纳米粒子,作为一种新型的荧光标记物,其独特和可调谐的光学特性（宽的激发光谱、窄的发射光谱、可精确调谐的发射波长、可忽略的光漂白等）使其在生物和医学方面显示出巨大的应用潜力。近年来量子点在定量分析方面的应用也取得了很大进展,为分析化学的含量测定提供了一种新的方法和技术,显示出极大的优越性。本文就量子点在金属离子和药物等的含量测定方面国内外的研究进展进行了综述。     

Cadion 1B对CdTe量子点光谱性质的影响

本文研究了水溶液中镉试剂1B对巯基乙酸稳定下CdTe量子点(CdTe QD)荧光和紫外吸收光谱的影响,文中分别考察了表面活性剂、缓冲介质、镉试剂2B用量、pH以及温度的影响。结果表明：镉试剂1B作用于CdTe QD后产生新的可见光谱吸收峰,并对CdTe QD的荧光有猝灭作用,同时借它们之间的作用可实现镉试剂1B对CdTe QD的包覆,表观平衡常数为1.095×106mol·L-1,表面覆盖率达45%。热力学结果显示,镉试剂1B与CdTe QD的作用是一个自发的、熵驱动的过程,其作用力主要表现为静电作用。     

核壳结构AgInS2@ZnS量子点的合成及荧光性能

合成了一种新型核壳结构的AgInS₂@ZnS量子点并研究了其荧光性能. AgInS₂@ZnS的合成包括以变性牛血清白蛋白(dBSA)为稳定剂水相法构建AgInS₂核以及形成ZnS壳两部分. 考察了配方和工艺条件对该量子点荧光性能的影响, 并采用X射线粉末衍射(XRD)等手段对制备的纳米粒子进行了表征. 结果表明, AgInS₂@ZnS是一种核壳结构的纳米物质, 其粒径介于5~7 nm之间, 荧光量子产率达35.3%.     

Purification of denatured bovine serum albumin coated CdTe quantum dots for sensitive detection of silver(I) ions

CdTe quantum dots (QDs) were synthesized in aqueous solution with 3-mercaptopropionic acid as the stabilizer. Chemically reduced bovine serum albumin (BSA) was used to modify the surface of the QDs. Experimental results showed that the denatured BSA (dBSA) could be effectively conjugated to the surface of CdTe QDs. Column chromatography was used to purify the conjugates and determine the optimal ratio of dBSA to QDs. Further experimental results showed that the conjugation of QDs by dBSA efficiently improved the photoluminescence quantum yield, the chemical stability of QDs and their stability against photobleaching. A facile and sensitive method for determination of silver(I) ions was proposed based on the fluorescence quenching of the dBSA–QDs. Under the optimal conditions, the relative fluorescence intensity decreased linearly with the concentration of the silver(I) ions in the range 0.08–10.66 μM. The detection limit was 0.01 μM. This study provides a new method for the detection of metal cations. Figure In this work, denatured BSA was used to modify the surface of CdTe QDs by a simple and rapid method. And the conjugates of dBSA-QDs were purified by column of Sephadex G-100. After the purification of the conjugates, the sensitivity was greatly increased as silver (I) ions probe.     

Synthesis of functionalized CdTe/CdS QDs for spectrofluorimetric detection of BSA

Luminescent quantum dots (QDs)-semiconductor nanocrystals are a promising alternative to organic dyes for fluorescence-based applications. We have developed procedures to use CdS to encapsulate CdTe and synthesize a new kind of functionalized CdTe/CdS QDs for the quantitative and selective determination of bovine serum albumin (BSA). Maximum fluorescence intensity was produced at pH 6.83, with excitation and emission wavelengths at 336 and 524 nm, respectively. Under optimal conditions, the straight line equation: DeltaF=6.84+62.29C (10(-6) mol dm(-3)) was found between the relative fluorescence intensity and the concentration of BSA in the range of 0-1.2 x 10(-6) mol dm(-3), and the limit of detection was 5.4 x 10(-8) mol dm(-3). Based on this approach, a novel quantitative method for the determination of BSA is presented in this paper.     

CdTe/CdS量子点-蛋白质与头孢曲松钠的相互作用

以3-巯基丙酸为稳定剂,采用水热法合成了具有优异光学性质的CdTe/CdS核壳型量子点,量子产率为13.8%。量子点与牛血清白蛋白(BSA)偶联后荧光强度明显增大。通过测定荧光强度确定了偶联的最佳反应条件:pH7.4,反应温度37℃,反应时间40min。研究了溶液pH值和NaCl浓度对量子点及量子点-BSA溶液荧光强度的影响。对牛血清白蛋白测定的线性范围为1.1~19.5mg/L;检出限为0.47mg/L。头孢曲松钠对量子点-BSA的荧光有明显猝灭作用,荧光猝灭程度与其浓度有良好的线性关系。实验结果表明为静态猝灭,头孢曲松钠与BSA按1∶1结合,结合常数为6.31×103L/mol。用圆二色光谱技术探讨了其对BSA构象的影响。     

量子点的光学特征及其在生命科学中的应用

量子点是近几年发展起来的新型纳米材料,是直径在1～100nm的一类半导体纳米粒子,具有宽的激发光谱、窄的发射光谱、可精确调谐的发射波长、可忽略的光漂白等优越的荧光特性,可以很好地用于荧光标记,可以成为一类理想的生物荧光探针.虽然其研究起步较晚,但因其独特的光学和电子学性质而成为人们关注的一个热点.本文概述了量子点基本知识及特性、量子点的制备方法、标记方法以及在生命科学尤其在免疫分析、快速诊断中的应用进展及前景展望.     

配体对CdTe量子点与BSA的选择性相互作用的影响

以巯基乙酸(TGA)、巯基丙酸(MPA)、巯基甘油(TG)、L-半胱氨酸(L-cys)和谷胱甘肽(GSH)等5种巯基分子为稳定剂,水相合成了5种C dTe量子点.以牛血清白蛋白(BSA)作为靶分子,通过吸收光谱、荧光光谱和时间分辨荧光动力学等手段研究了各种配体分子稳定的CdTe量子点与BSA的直接相互作用.结果表明,5种量子点均能有效猝灭BSA的荧光,其猝灭程度按配体次序为GSH＞L-cys＞TGA＞TG＞MPA;而BSA对不同配体稳定的CdTe量子点的荧光光谱的影响则具有明显的选择性.BSA对TGA-CdTe和MPA-CdTe量子点的荧光先敏化增强而后猝灭下降;L-cys分子由于同时具有氨基和羧基而与BSA的相互作用较强,因此BSA能显著猝灭L-cys-CdTe量子点的荧光;而BSA对TG-CdTe量子点的荧光猝灭程度较小;GSH分子的空 间效应使GSH-CdTe量子点的荧光被BSA猝灭的程度最小.吸收光谱和时间分辨荧光动力学研究表明,5种量子点与BSA之间的相互作用均为静态过程.探讨了量子点的配体分子结构与蛋白质的相互作用机理.     

Development of Novel Quantum Dots as Fluorescent Sensors for Application in Highly Sensitive Spectrofluorimetric Determination of Cu2+

Abstract

Quantum dots (QDs), semiconductor particles that have all three dimensions confined to the nanometer length scale are a good choice for the detection of heavy metals in aqueous media. In this study, novel CdSe/CdS QDs modified by mercaptoethanol were synthesized for Cu²⁺ detection, which shows high selectivity and sensitivity towards Cu²⁺ in the presence of other biological metallic ions. The detection mainly depends on the binding of Cu²⁺ onto the surface of QDs resulting in a chemical displacement of Cd²⁺. The subsequent formation of CuSe, and its application in hair and tea samples was also performed successfully.     

水溶性量子点纳米微球的制备、表征及其在生物检测中的应用

通过超声乳化(O/W)法, 在CdSe/CdS荧光量子点外包覆一层双亲性高分子外壳, 制得水溶性量子点纳米微球. 用荧光发射光谱(PL)和透射电子显微镜(TEM)等手段对产品进行了表征. 结果表明, 此种方法简单易行, 制得的量子点纳米微球(70 nm)具有良好的水溶性、稳定性以及较强的荧光发射强度. 用这种改性后的量子点标记的免疫球蛋白分子能够识别专一抗原, 因此这种纳米粒子将有望进一步应用于生物检测.