The third-order optical nonlinearity and upconversion luminescence of CdTe quantum dots under femtosecond laser excitation

The aqueous CdTe quantum dots (QDs) were synthesized by the electrostatic reaction method. The optical properties of CdTe QDs were investigated by femtosecond Z-scan and time-resolved luminescence technique in nonresonant spectral region. The nonlinear absorption and refraction are ascribed to two-photon absorption, and time-resolved upconversion photoluminescence produces biexponential decay pattern at infrared femtosecond laser excitation. Upconversion luminescence is composed of a band-edge excitonic state and a photoinduced trapping state. The short-lived band-edge excitonic emission is independent of the detection wavelengths, and long-lived species becomes even longer with the increase of detection wavelengths, which indicates the size dependence of surface excitonic emission. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

低强度飞秒激光激发下CdTe和CdTe/CdS核壳量子点的荧光上转换研究

利用400 nm和800 nm不同波长的低强度飞秒激光,对CdTe和CdTe/CdS核壳量子点溶胶进行激发,研究其稳态和时间分辨荧光性质.800 nm飞秒激光激发下,CdTe和CdTe/CdS核壳量子点产生上转换发光现象,上转换荧光峰与400 nm激发下的荧光峰相比蓝移最多达15 nm,而且蓝移值与荧光量子产率有关.变功率激发确认激发光功率与上转换荧光强度间满足二次方关系,时间分辨荧光的研究表明荧光动力学曲线服从双e指数衰减.提出表面态辅助的双光子吸收模型是低激发强度上转换发光的主要机理.CdTe和CdT 关键词： CdTe量子点 CdTe/CdS核壳量子点 时间分辨荧光 上转换荧光     

利用水相合成的CdTe纳米晶构建超晶格结构研究--纳米晶聚集体的调控

用巯基丙酸作稳定剂,在水溶液中制备了CdTe纳米晶.通过加入Cd2+、聚丙烯酸(PAA)以及长期放置分别得到了CdTe纳米晶的聚集体,改变Cd2+浓度或PAA加入量可以调控聚集体的尺寸.过量的Cd2+加速了聚集体的形成,通过与纳米晶表面羧酸根的静电相互作用,Cd2+成为连接不同CdTe纳米晶的“桥梁”.PAA链上大量的羧基与CdTe纳米晶有较强的配位相互作用,可以诱导纳米晶聚集.新制CdTe纳米晶在长期放置时,表面的羧基与Cd2+的相互作用导致纳米晶逐渐聚集.在聚集过程中纳米晶表面结构得到改善,并引起荧光增强.这些结果表明通过控制各种聚集条件,可以得到不同尺寸的聚集体.     

高质量CdTe量子点的水相快速合成

系统考察了水相合成CdTe量子点的主要影响因素, 通过改变无水乙醇-水体系的体积, 提高NaHTe的合成质量, 并调整反应温度, 改变反应的初始pH值, 在水相中快速合成了量子产率高、粒径分布范围窄的CdTe量子点, 实现了对量子点发光性质的调控, 在最佳条件(无水乙醇3 mL, 水1 mL, 反应初始pH 8.0, 反应温度40 ℃)下, 最高量子产率达68%. 量子点胶体溶液在回流过程中有时产生白色沉淀, 放置7 d后, 未过滤白色沉淀的量子点比过滤后的量子点荧光强度提高15%, 白色沉淀还有减小粒径分布的作用.     

细乳液聚合制备载有CdTe的交联聚苯乙烯荧光微球

利用改进的正相细乳液聚合法, 对疏水的CdTe纳米晶进行包覆, 得到了纳米级的交联聚苯乙烯荧光微球. 研究发现, 较高的引发剂浓度和较高的交联度有利于抑制相分离的发生和荧光的保持. 进而将3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为共聚单体, 得到了表面硅羟基功能化的聚苯乙烯荧光微球, 改善了微球在水相中的分散性, 并将此类荧光功能微球成功用于细胞成像.     

高量子产率水溶性CdTe量子点的制备与表征

以巯基乙酸(HSCH2 COOH,TGA)为稳定剂,在水相中合成高量子产率CdTe量子点(QDs),产率达68%.用紫外.可见分光光度计、荧光分光光度计、红外光谱仪、透射电子显微镜等对制备的样品进行表征.结果表明:CdTe Ods紫外吸收峰及荧光发射峰均随回流时间延长而红移,即粒径在不断增大;荧光发射峰窄而对称,表明QDs分散性好、大小较均一,半峰宽随回流时间延长而逐渐变宽,表明粒径在增大的同时粒径分布范围也变宽;从TEM及紫外.可见光谱推算,可知其粒径约为3 nm;红外光谱图说明作为稳定剂的巯基乙酸对QDs表面起到修饰作用.     

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%.     

Size-dependent electrochemiluminescence behavior of water-soluble CdTe quantum dots and selective sensing of l-cysteine

Water-soluble CdTe quantum dots (QDs) with five sizes (2.25, 2.50, 2.77, 3.12, and 3.26 nm) were synthesized with the hydrothermal method. The electrochemiluminescence (ECL) of CdTe QDs was investigated in detail in air-saturated solution without adding foreign oxidant. It was found that the ECL of CdTe QDs displayed a size-dependent property. With the increasing in the particle size of the CdTe QDs, the ECL intensity was gradually increased, in addition, both ECL peak potentials and ECL onset potentials of CdTe QDs were shifted positively. Influences of some factors on the ECL intensity were investigated. Under the optimal conditions, the ECL intensity had a linear relationship with the concentration of l-cysteine (l-Cys) in the range from 1.3 × 10⁻⁶ to 3.5 × 10⁻⁵ mol L⁻¹ (R² 0.996) with a detection limit of 8.7 × 10⁻⁷ mol L⁻¹ (S/N = 3). The proposed method was applied to the determination of l-Cys in real samples with satisfactory results. Compared with previous reports, it has better selectivity for the determination of l-Cys.     

CdTe(110)表面原子与电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了CdTe(110)表面的原子和电子性质.结果表明,CdTe(110)理想表面在禁带中出现两个明显的表面态,弛豫后表层Cd原子和Te原子p态电子发生转移,Cd原子趋向于sp2平面杂化构型,Te原子趋向p3杂化的锥形构型.经过表面弛豫大大降低了表面能,增大了表面功函数,表面占据态和表面空态分别被推进价带顶之下和导带底之上,导致弛豫表面没有明显的表面态.     

CdTe量子点与蛋白质相互作用的荧光猝灭效应

本文在水热法合成水溶性CdTe及核壳结构CdTe/CdS量子点的基础上,分别研究了细胞色素c对CdTe量子点及CdTe/CdS核壳量子点荧光的猝灭效应和CdTe量子点对牛血清白蛋白荧光的猝灭效应,并阐述了猝灭机理。结果显示,细胞色素c对CdTe量子点的荧光猝灭效应具有一定的粒径依赖性,粒径越小,猝灭效应越强;细胞色素c对CdTe/CdS核壳量子点的猝灭效应比对CdTe量子点的更强,揭示了受激电子的表面传递机理。CdTe量子点通过松散牛血清白蛋白的螺旋结构而猝灭其荧光。