Synthesis of Positively Charged Luminescent CdTe Nanocrystals in Aqueous Solution

Highly luminescent positively charged CdTe nanocrystals were prepared from a facile and reproducible approach by the reaction of Cd²⁺ and HTe^? in the presence of mercaptoethylamine. The influence of various experimental variables, including pH value, growth temperature, Te-to-Cd ratio, as well as Cd-to-ligand ratio, on the growth rate and optical properties of CdTe nanocrystals have been systematically investigated. Experimental results indicate that the pH value and Te-to-Cd molar ratio play the crucial role in determining luminescent properties of the obtained CdTe nanocrystals. The mechanism for the resulting high-quality optical properties of the resulting CdTe nanocrystals was also elucidated.     

反应型表面活性剂包覆CdTe纳米晶

近年来 ,基于半导体纳米微粒的新材料已引起科研人员的广泛关注 .这些尺寸均一 ,发光效率高的无机微粒 ,已被用于发光二极管、纳米激光器、光子晶体和生物荧光标记等基础研究领域 [1～ 4 ] .自文献 [5 ,6 ]报道用巯基分子稳定的 Cd Te微粒具有较高的发光效率以来 ,巯基稳定的纳     

用于微生物体标记的CdTe半导体纳米晶超声波水相合成

利用超声波法制备高质量CdTe半导体纳米晶体, 采用该方法不仅降低了实验成本, 简化了实验流程, 而且还可制备出量子产率达到50%的CdTe纳米晶体, 具有较好的光谱学性质, 可用于莱姆病伯氏螺旋体(微生物)的荧光标记, 有利于提高对该病的检测效率.     

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...     

基于聚合物多齿配体的高性能CdTe量子点的微波水相合成

针对当前水相合成的量子点(QDs)光性能与稳定性等方面存在的不足,发展了基于聚合物多齿配体的水相制备策略.利用巯基修饰的聚丙烯酸(PAA-SH)作为多齿配体代替常用的巯基丙酸等单齿配体,结合微波辅助加热制备了CdTe量子点,研究了多齿配体对量子点的生长机制与荧光性能的影响.以PAA-SH为配体制备的CdTe量子点荧光性能优异(荧光量子效率(PLQY)可达75%),流体力学直径较小(~10 nm),稳定性也有明显提高.基于聚合物多齿配体的量子点制备技术有助于实现生物医学研究中急需的兼具高亮度、高稳定性、小尺寸等特征的高性能量子点生物探针的制备.     

Synthesis of Aqueous CdTe Nanocrystals with High Efficient Blue‐Green Emission of Exciton

As one of the most popular nanocrystals (NCs), aqueous CdTe NCs have very weak green emission under conventional synthesis conditions. In this work, we report the first example of blue‐emitting CdTe NCs directly synthesized in aqueous solution by slowing down the growth rate after nucleation. The key for the synthesis is the optimization of NC growth conditions, namely pH range of 7.5 to 8.5, TGA/Cd ratio of 3.6, Cd/Te ratio of 10, and Te concentration of 2×10^?5 mol/L, to get a slow growth rate after nucleation. The as‐prepared blue‐emitting CdTe NCs have small size (as small as 1.9 nm) and bright emission [with 4% photoluminescence quantum yield (PL QY) at 486 nm and 17% PLQY at 500 nm]. Transmission electron microscopy (TEM) images of the as‐prepared CdTe show monodispersed NCs which exhibit cubic zinc blend structure. Moreover, time‐resolved PL decay and X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) results show the as‐prepared NCs have better surface modification by ligand, which makes these luminescent small CdTe NCs have higher photoluminescence quantum yield, compared with NCs synthesized under conventional conditions.     

Synthesis of Zinc Blende CdTe Nanocrystals and Facile Shape Conversion from Multipods to Dot-shaped Particles

Branched CdTe nanocrystals with zinc blende structure were directly synthesized in the early growth stage at a high initial concentration of cadmium precursor and a high molar ratio of Cd precursor to Te precuesor. Activation of the cadmium precursor by octadecylamine was found to be critical for the formation of branched CdTe nanocrystals. Furthermore, these as-prepared CdTe nanocrystals can evolve into nearly monodisperse dots through Ostwald ripening and still keep strong photoluminescence. These results manifest a new route to synthesize branch- and dot-shaped CdTe nanocrystals with zinc blende structure.     

碲化镉纳米晶的制备及应用

基于自身的量子限域效应、尺寸效应、介电限域效应、宏观量子隧道效应和表面效应,碲化镉(CdTe)纳米晶独特的性质在非线性光学、磁介质、催化、医药及功能材料等方面得到了广泛的应用,并且展现出极为广阔的应用前景,同时对生命科学和信息技术的持续发展以及物质领域的基础研究也产生了深刻的影响。本文以 CdTe 纳米晶为对象,详细介绍了其5种典型的制备方法和应用的最新进展。在制备方面,5种典型的制备方法各有利弊,如何在温和的条件下制备出形貌和尺寸可控的 CdTe 纳米晶仍是一个值得追求的目标。通过自组装技术可以制备形貌独特,性能优异的 CdTe 纳米材料,进而实现 CdTe 半导体纳米器件的研制,具有重要的科学意义,是今后研究的热门方向。在应用方面,CdTe纳米晶不但实现了其在光电器件、生物学等领域的应用,而且将会在这些领域继续深化和延伸,开发出新的应用领域。本文同时对 CdTe 纳米晶的发展趋势也进行了展望。     

3-巯基异丁酸衍生物对碲化镉量子点水相合成的影响

为探索适宜制备粒径分布窄、荧光量子产率高、发光区域在红光至近红外光区段的量子点的巯基酸的条件, 我们研究了三类3-巯基异丁酸(MIBA)衍生物在以亚碲酸钠为碲源的水相法水热制备CdTe量子点中的影响. 这三类衍生物包括设计合成的主链亲水性衍生物3-巯基异丁酰甘氨酸(MIBGly)、3-巯基异丁酰-3-氨基丙酸(MIBAPA)和3-巯基异丁酰天冬氨酸(MIBAsp), 支链亲水性衍生物N-乙酰基半胱氨酸(ACys)和支链疏水性衍生物3-巯基-2-甲基丁酸(MMBA)和3-巯基-2,2-二甲基丙酸(MDMPA). 以这三类MIBA 衍生物为修饰剂时,CdTe量子点均能够保持MIBA体系较窄的荧光半峰宽. 采用亲水性的MIBA衍生物(MIBGly、MIBAPA、MIBAsp和ACys)比采用疏水性的MIBA衍生物(MMBA和MDMPA)更有利于制备发射波长较长的量子点. 采用支链亲水性的MIBA衍生物((ACys)比采用主链亲水性的MIBA衍生物(MIBGly、MIBAPA和MIBAsp)更容易获得高荧光量子产率的量子点.     

Metal‐Enhanced Fluorescence of CdTe Nanocrystals in Aqueous Solution

Metal‐enhanced fluorescence of semiconductor nanocrystals (NCs) is investigated. There is very little attention paid to the metal‐enhanced fluorescence in aqueous solution, which has great potential applications in bioscience. In this work, we directly observe metal‐enhanced fluorescence of CdTe NC solution by simply mixing CdTe NCs and Au nanoparticles, both of which are negatively charged. In order to study this kind of photoluminescence enhancement in aqueous solutions, we propose a calibration method, which takes into account the light attenuation in solutions. After consideration of the light weakening in transmission, the maximal PL enhancement is about 3 times as large as the ones without Au NPs. Some factors related to the enhanced magnitude of fluorescence, for instance, the concentration and the molar feed ratio of CdTe NCs and Au NPs, are studied in detail. Furthermore, the decreased lifetimes of CdTe NCs induced by Au NPs are also obtained, which are in accord with the enhancement of the photoluminescence.     

室温水相合成CdTe/CdS核/壳结构量子点

开发了一种以聚乙烯吡咯烷酮为分散剂和稳定剂经条件温和的室温水相合成光谱可调的水溶性CdTe/CdS核/壳结构量子点的方法:向新鲜制备的CdTe量子点溶液中加入硫源,继续反应即可生成CdS壳层,通过控制硫源的浓度即可控制CdS壳层厚度,从而调节光谱性质和增强稳定性.采用XRD、TEM、HRTEM、荧光光谱以及紫外-可见光...     

水溶性CdTe量子点的合成及其用于荧光猝灭法测定肌红蛋白

以3-巯基丙酸为稳定剂,合成了具有特殊光学性质的水溶性CdTe量子点,其最大发射波长位于544 nm.利用荧光光谱、紫外可见光谱及圆二色光谱法系统的研究了CdTe量子点与肌红蛋白(Mb)二者结合前后体系光谱的变化,从而证实了CdTe量子点与Mb之间静电结合反应的特征.在pH 7.0的PBS缓冲液中,用CdTe量子点作为荧光探针研究了肌红蛋白与量子点的相互作用,并基于肌红蛋白对CdTe量子点有显著的荧光猝灭作用,建立了肌红蛋白的快速检测方法.在最佳实验条件下,该体系荧光强度的猝灭程度(△F)与肌红蛋白质量浓度呈良好的线性关系,线性范围为0.3～24 μg/mL,检出限为0.13 μg/mL.该方法已对合成样品中肌红蛋白进行检测,并用于人体尿样中肌红蛋白的测定.     

Synthesis and Surface Modification of CdTe Nanocrystals

IntroductionThe study on semiconductor nanocrystals has re-ceived considerable attention in the past decades[1—4].Because of the quantum confinement effect, smallnanocrystals show very special physical and chemicalproperties when their sizes are close to…     

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.     

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.     

水相中CdTe纳米晶的制备及其光学性质

用不同稳定剂(巯基乙酸(TGA)、巯基丙酸(MPA)、L-半胱氨酸(L-Cys)、3-巯基-1,2-丙二醇(TG))在水相中制备了CdTe纳米晶, 并用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线粉末衍射(XRD)等技术对其进行了表征. 研究了不同水相合成条件对CdTe纳米晶光学性质的影响, 结果表明, n(Cd):n(Te)、溶液pH值、回流时间以及稳定剂的性质, 对纳米晶的光学性质具有显著影响. 制得的CdTe纳米晶发射峰窄且对称(半高全宽达38 nm), 用不同稳定剂制备的纳米晶发光量子效率有所不同, 用不同的激发波长对纳米晶进行激发时, 发射峰并未表现出明显的移动.     

Synthesis of CdTe/SiO_2 Composites and Their Fluorescence Properties

Thioglycolic acid(TGA)-stabilized CdTe nanocrystals(NCs) were prepared with sodium tellurite as tellurium source,which avoids the cumbersome processes associated with H2Te or NaHTe sources.Fluorescent CdTe/SiO2 composites were synthesized by a sol-gel method without the exchange of surface ligands.The phase structure of CdTe NCs was investigated by X-ray diffractometry.For comparison,some characterizations were done for both the CdTe NCs and the composites.CdTe NCs and CdTe/SiO2 composites were characterize...     

水相中荧光CdSe纳米晶的优化合成与表征

Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米粒子（也称半导体量子点（semiconductor quantum dots）简称NCs）由于其独特的光学、光化学、电化学以及非线性光学性质已逐渐引起人们的广泛关注。而Ⅱ-Ⅵ族NCs最诱人的 潜在应用是作为荧光探针应用于生物体系,在生命科学研究中起到定性和定量标记分子和细胞的作用。     

CdTe量子点的合成及其与Pb~(2+)的相互作用

通过水热法合成了巯基乙酸和巯基丙酸混合配体修饰的水溶性Cd Te量子点(QDs)。应用荧光光谱法研究了Cd Te QDs与Pb2+的相互作用规律。结果表明:Pb2+可引起Cd Te QDs强烈的荧光淬灭。利用Stern-Volmer和双对数回归曲线方程,对Pb2+淬灭Cd Te QDs的机制进行了探讨。结果表明:巯基羧酸修饰的Cd Te QDs与Pb2+之间有较强的淬灭作用,其淬灭机制为内源性静态荧光淬灭。     

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%.