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...     

CdTe/CdS核壳量子点与蛋白质荧光标记

利用连续离子层吸附技术合成了水溶性的CdTe／CdS核壳量子点．通过CdS壳层的包覆,量子点的量子效率由原来的15％（裸核）提高到38％（核壳）,这种核壳结构量子点的化学和光学性质具有更好的稳定性,可以用于生物标记．本文采取共价连接与静电吸附两种方法,实现了量子点的生物标记,电泳技术已证明,应用这种量子点成功地实现了对蛋白质分子的生物标记．通过对量子点与蛋白质偶联前后的荧光光谱分析,发现量子点与蛋白质作用后荧光增强是由于蛋白质对量子点进行了表面修饰,从而降低了表面缺陷引起的非辐射跃迁几率所致．通过共价连接量子点的荧光峰位红移,主要是由于偶极-偶极相互作用引起的;量子点与蛋白质静电吸附作用引起的荧光峰位蓝移主要起因于量子点表面电荷量的降低．     

CdS/ZnS-CdTe量子点间荧光共振能量转移测定痕量汞

研究了CdS/ZnS核壳型量子点为能量给体,CdTe量子点为能量受体的荧光共振能量转移机理,及其在超痕量汞测定中的应用。实验表明在十二烷基苯磺酸钠存在下,于pH 7.8的硼酸-硼酸钠缓冲液,CdS/ZnS与CdTe量子点之间能发生有效的能量转移。探讨了CdS/ZnS与CdTe量子点间能量转移机理。实验结果表明:Hg2+的加入能使CdS/ZnS-CdTe体系发生荧光猝灭,且Hg2+的浓度与体系荧光猝灭强度在一定范围内有良好的线性,据此建立了CdS/ZnSCdTe-Hg2+体系测定超痕量Hg2+的方法。在优化条件下,Hg2+的线性范围为2.0×10-10~2.0×10-8g/L,检出限为6.67×10-11g/L(n=11)。方法应用于水样中Hg2+的测定,其RSD≤4.1%(n=6),回收率为97.2%~99.8%。     

CdTe/CdS量子点共振瑞利散射光谱法测定细胞色素C

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核壳型CdTe/CdS量子点.基于细胞色素C对该量子点的共振瑞利散射有显著的增强作用,建立了一种快速检测细胞色素C的方法.在pH 7.0的磷酸盐缓冲液(PBS)中,量子点在385 nm波长处的共振瑞利散射的增强与细胞色素C浓度呈线性关系,线性范围为0.036～1.31 mg·L-1,检出限为10.8 μg·L-1.方法已用于人体血清中细胞色素C含量的测定,并用标准加入法测得方法的回收率在90.4%～933.2%之间.     

CdTe/CdS半导体量子点作为农药百草枯的高灵敏传感器

用硫普罗宁(Tiopronin, TP)作为稳定剂合成了水溶性的高荧光CdTe/CdS量子点. 研究了该量子点与10种农药的相互作用. 实验发现, 当农药浓度为4.76×10^-6 mol/L时, 农药百草枯(Paraquat)能显著猝灭CdTe/CdS量子点的荧光, 使其荧光强度下降87.3%, 而分别加入乙酰甲胺磷及辛硫磷等其它9种农药, 仅能使CdTe/CdS量子点的荧光强度下降0.1%～5.1%, 显示了该CdTe/CdS量子点对百草枯的特异性传感作用. 采用吸收光谱和时间分辨荧光动力学研究了百草枯对CdTe/CdS量子点的荧光猝灭机理. 计算得出荧光强度猝灭的Stern-Volmer常数K为2.03×10⁶, 而寿命猝灭的Stern-Volmer常数K为4.25×10⁵. 结果表明, 百草枯对CdTe/CdS量子点的荧光猝灭主要为静态过程, 而动态过程的贡献较小. 利用二者的猝灭作用建立了对农药百草枯的高灵敏检测新方法, 校正曲线的线性范围为9.90×10^-9～1.50×10^-6 mol/L, 检出限为6.35×10^-9 mol/L, R=0.999. 用该方法对3种食品和3种水样中残留农药进行了检测, 加标回收率均在82.2%～98.5%之间, 其相对标准偏差为2.62%~8.35%.     

水溶性的高荧光CdTe/CdSeⅡ型核壳量子点的合成与表征

用L-半胱氨酸(L-cysteine)作为稳定剂,以制备的CdTe量子点为核模板,水相合成了具有近红外发光的Ⅱ型核壳CdTe/CdSe半导体量子点。实验考察了合成温度,核模板的尺寸和组分比等因素对合成高质量的CdTe/CdSe量子点的影响。用紫外-可见吸收和荧光光谱研究了合成的量子点的光学性质。在优化的合成条件下,荧光发射光谱在586～753nm范围连续可调,荧光量子产率高达68%;通过X-射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)和透射电镜(TEM)对合成的Ⅱ型核壳CdTe/CdSe量子点进行了结构和形貌表征。     

高性能CdTe/CdS核壳型量子点的制备及应用于小麦面粉中呕吐毒素的荧光免疫检测研究

量子点荧光免疫法的广泛应用迫切需要提高量子点的发光强度和抗体的稳定性. 分别采用巯基乙酸和谷胱甘肽作稳定剂, 水相合成CdTe量子点, 再包覆CdS制备核壳型CdTe/CdS量子点. 以EDC/NHS作交联剂将CdTe/CdS量子点标记到呕吐毒素抗体上, 然后用牛血清蛋白封闭抗体. 研究发现, 谷胱甘肽稳定剂优于巯基乙酸. 与CdTe量子点相比, 谷胱甘肽修饰的CdTe/CdS量子点其荧光的强度和稳定性分别提高6倍和2倍以上. 谷胱甘肽碳链较长, 减少了量子点对抗体尤其是活性位点处的空间构型影响, 从而大大提高抗体的稳定性. 监测不同储藏时间(4 ℃)的CdTe/CdS量子点-抗体偶联复合物与呕吐毒素免疫反应前后荧光强度变化值, 结果显示抗体至少可以稳定7 d. 基于谷胱甘肽稳定的高性能CdTe/CdS量子点, 我们建立了一种新的呕吐毒素荧光免疫检测方法. 呕吐毒素浓度在0～0.9 ng•mL^－1之间相对荧光强度呈线性关系, 相关系数(R²)为0.9992, 检出限是0.038 ng•mL^－1. 方法的灵敏度高于文献报道的其它方法, 如GC-ECD, HPLC和HPLC-MS, 已成功应用于小麦面粉样品中痕量呕吐毒素的测定.     

水热法合成AgInS2/ZnS核/壳结构量子点及其荧光性能

以硫脲为硫源,采用谷胱甘肽(GSH)和柠檬酸钠(SC)为配体,通过水热法制备了水溶性AgInS2/ZnS(AIS/ZnS)核/壳结构量子点。系统研究了反应温度和配体用量对量子点的合成及其荧光性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)分别对量子点的物相、形貌和光学性能进行了表征,并考察了量子点的稳定性。实验结果表明,随着反应温度从70℃升高至90℃,促进了ZnS壳层的形成,有效地钝化了量子点的表面缺陷,获得的AIS/ZnS核/壳量子点的发光强度显著提高,发光峰位从600 nm蓝移至580 nm。配体的添加可以有效地平衡Zn^2+的化学反应活性,减缓ZnS壳层的生长,抑制核壳界面缺陷的形成,还能消除量子点的表面态,当nGSH/nZn^2+=2.0,nSC/nZn^2+=2.5时,AIS/ZnS量子点的荧光性能最佳。此外,AIS/ZnS核/壳结构量子点还具有优异的光学稳定性。     

持续注射法合成InPZnS/ZnS核壳结构量子点的研究

高质量、大尺寸的磷化铟量子点（InP quantum dots）的制备对其在生物荧光标记等领域的应用有重大的意义.提出一种持续注射法合成InPZnS/ZnS核壳结构量子点.首先将磷化锌和硫酸反应生成的磷化氢持续注入高温铟前体溶液中,并在反应开始加入适量的锌和硫前体,可制得合金结构的InPZnS核,其量子产率达9%.该方法无需加锌回流处理,可直接升温包覆ZnS壳层,成功制备出发光波长至680 nm且量子产率接近50%的InPZnS/ZnS核壳结构量子点.同时系统地研究了反应物配比对量子点粒径的影响规律,结果表明：通过调控反应物配比可合成不同粒径的InP量子点,其光谱范围几乎可覆盖整个可见光区,甚至到近红外区.通过吸收光谱、荧光光谱、透射电子显微镜、X射线衍射仪和X射线能谱仪考察了所制备量子点的光学特性和形貌结构.最后,采用其它磷前体探究了此方法的通用性,通过注射泵将三（二乙氨基）膦持续注入到高温铟前体溶液中,同样制备出较大尺寸的InP量子点,其发光波长至710 nm.     

核-壳结构CdSe/ZnS量子点的制备、硫醇修饰及其光学性能

采用高温有机相包覆技术制备了CdSe/ZnS核壳结构量子点材料,考察了包覆量对量子点材料的光学性能的影响,研究了含脂肪链和芳香基的双硫醇分子1,4-苯二甲硫醇和1,8-辛二硫醇对于具有核-壳结构的CdSe/ZnS量子点材料的修饰作用,考察了修饰作用对于量子点的量子效率和荧光强度等光学性能的影响.实验结果表明:随着硫化锌包覆量的增加,量子点的量子效率及其荧光发射强度明显提高;硫醇的修饰能显著增强量子点的发光强度,随着硫醇浓度的增加,其发光性能增强,但是达到一定程度后,光学性能基本不随硫醇浓度的变化而变化.根据固体核磁共振等实验结果推测:硫醇分子可能部分替代了量子点体系中的正三辛基氧膦配体,稳定了量子点体系,对量子点起修饰保护作用,从而提高了量子点的光学性能.     

Preparation of Highly Luminescent CdTe/CdS Core/Shell Quantum Dots

A good balance: Oil‐soluble CdTe/CdS core/shell quantum dots (QDs) that emit in the visible and near‐infrared spectral regions with quantum yields up to 92 % (see figure) are prepared by balancing the coordinating capacity and the activation effect of selected surfactants.

     

Multistage Microfluidic Platform for the Continuous Synthesis of III–V Core/Shell Quantum Dots

We present a fully continuous chip microreactor‐based multistage platform for the synthesis of quantum dots with heterostructures. The use of custom‐designed chip reactors enables precise control of heating profiles and flow distribution across the microfluidic channels while conducting multistep reactions. The platform can be easily reconfigured by reconnecting the differently designed chip reactors allowing for screening of various reaction parameters during the synthesis of nanocrystals. III–V core/shell quantum dots are chosen as model reaction systems, including InP/ZnS, InP/ZnSe, InP/CdS and InAs/InP, which are prepared in flow using a maximum of six chip reactors in series.     

水溶性CdSe/CdS量子点的合成及其与牛血清蛋白的共轭作用

用巯基乙酸(TGA)作为稳定剂，合成了水溶性的CdSe和核壳结构的CdSe/CdS半导体量子点。吸收光谱和荧光光谱研究表明，核壳结构的CdSe/CdS半导体量子点比单一的CdSe量子点具有更优异的发光特性。用TEM、电子衍射(ED)和XPS分别表征了CdSe和CdSe/CdS纳米微粒的结构、形貌及分散性。红外光谱和核磁共振谱证实了巯基乙酸分子中的硫原子和氧原子与纳米微粒表面的金属离子发生了配位作用。在pH值为7.4的条件下，将合成的CdSe和CdSe/CdS量子点直接与牛血清白蛋白(BSA)相互作用。实验发现，两种量子点均对BSA的荧光产生较强的静态猝灭作用；而BSA对两种量子点的荧光则具有显著的荧光增敏作用，存在BSA时CdSe/CdS量子点的荧光增强是不存在BSA时体系荧光强度的3倍。     

紫外-可见吸收、荧光光谱研究CdTe/CdS量子点与盐酸药根碱的相互作用及其应用

合成了巯基乙酸（TGA）修饰的壳核型CdTe/CdS量子点（TGA-CdTe/CdS QDs）。 利用紫外-可见光谱吸收、荧光光谱研究TGA-CdTe/CdS QDs与盐酸药根碱（JH）的相互作用机理。 在pH值为7.4的tris-HCl缓冲溶液介质中,QDs与JH相互作用后使QDs的荧光呈线性猝灭,并有良好的线性关系（r=0.999 1）,线性范围0.011~10 mg/L,检出限（3σ）为3.3×10-3 mg/L,因此可以作为一种快速、简便、定量测定盐酸药根碱的新方法。     

CdTe/CdS量子点荧光探针测定司帕沙星含量

在水溶液中合成了巯基乙酸修饰的CdTe/CdS量子点(QDs), 基于喹诺酮类抗生素司帕沙星与CdTe/CdS量子点的荧光猝灭作用, 建立了用CdTe/CdS量子点作为荧光探针检测微量司帕沙星的新方法. 用荧光光谱、紫外光谱研究了CdTe/CdS QDs与司帕沙星的相互作用. 研究表明: 该荧光猝灭的机理属于静态猝灭, 反应的作用机理可能是司帕沙星促使QDs表面键合的有机分子发生变化, 在Cd的电子空穴上形成了碲氧复合物, 致使荧光猝灭. 实验发现, pH为6.50的磷酸缓冲溶液中, 量子点的浓度为3.75×10^－4 mol/L时, 司帕沙星的浓度在0.1～50 μg/mL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0.9992, 检出限0.01399 μg/mL. 该方法简便、快捷、灵敏、线性范围宽, 应用于司帕沙星片剂司帕沙星含量的测定, 分析结果与标示量一致; 用于牛奶中司帕沙星残留量的检测, 回收率在93.1%～102.4%, 结果满意.     

柠檬酸稳定的水溶性CdSe和CdSe/CdS量子点的荧光特性

用柠檬酸(citrate)作为稳定剂合成了尺寸分布集中、荧光性质良好的水溶性CdSe量子点。通过调节合成温度可以调控CdSe量子点的尺寸及相应的最大荧光发射波长。当温度由20 ℃增加到95 ℃时,合成的CdSe量子点的平均尺寸由2.0 nm增加到3.2 nm,相应的荧光发射峰由500 nm红移到570 nm,展现出明显的量子尺寸效应。进一步制备了CdSe/CdS核壳量子点,其荧光量子产率比CdSe增加了5～10倍。系统地研究了S/Se物质的量的比对CdSe/CdS量子点荧光特性的影响,通过XPS证实了CdSe/CdS量子点中CdS壳层的存在。利用红外光谱和核磁共振波谱表征了柠檬酸分子中的羧基和羟基氧原子与CdSe量子点表面的Cd离子的配位作用,进而揭示了柠檬酸分子对水溶性CdSe量子点溶液的稳定作用。     

Crafting Core/Graded Shell–Shell Quantum Dots with Suppressed Re‐absorption and Tunable Stokes Shift as High Optical Gain Materials

The key to utilizing quantum dots (QDs) as lasing media is to effectively reduce non‐radiative processes, such as Auger recombination and surface trapping. A robust strategy to craft a set of CdSe/Cd_1?xZn_xSe_1?yS_y/ZnS core/graded shell–shell QDs with suppressed re‐absorption, reduced Auger recombination rate, and tunable Stokes shift is presented. In sharp contrast to conventional CdSe/ZnS QDs, which have a large energy level mismatch between CdSe and ZnS and thus show strong re‐absorption and a constrained Stokes shift, the as‐synthesized CdSe/Cd_1?xZn_xSe_1?yS_y/ZnS QDs exhibited the suppressed re‐absorption of CdSe core and tunable Stokes shift as a direct consequence of the delocalization of the electron wavefunction over the entire QD. Such Stokes shift‐engineered QDs with suppressed re‐absorption may represent an important class of building blocks for use in lasers, light emitting diodes, solar concentrators, and parity‐time symmetry materials and devices.