水溶性CdTe量子点荧光探针的制备表征及应用

采用水相合成法,在氮气气氛下,以3-巯基丙酸(MPA)为稳定剂制备了水溶性的CdTe量子点,并通过荧光(PL)光谱、紫外可见(UV-Vis)光谱、透射电子显微镜(TEM)和X射线粉末衍射(XRD)对样品进行了表征。XRD结果表明量子点为立方闪锌矿结构,TEM结果表明量子点分散性较好,形状为球形,平均粒径为2.0 nm。进一步考察了回流时间、反应温度和体系pH值对量子点性能的影响,结果表明:回流时间、反应温度和体系pH值对量子点的粒径大小、粒径分布及生长速度均有影响。基于量子点对金属离子具有荧光响应的特性,以CdTe量子点为荧光探针实现了对水溶液中Ni2+的检测。     

水热法制备的荧光碳量子点

以葡萄糖为碳源,通过水热法制备了碳量子点,并通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和傅里叶红外光谱（FTIR）等方法对样品的结构、形貌和光学性能进行表征。结果显示：以葡萄糖为碳源制备的碳量子点近似球形,大小均匀,分散性良好,无团聚现象。其发射波长依赖于激发波长,在紫外灯下发出明亮的绿光。     

荧光碳量子点的制备与生物医学应用研究进展

碳量子点是一类具有优异的荧光性能和高生物相容性的纳米材料,在很多领域有广泛的应用,是目前研究的热点材料。本文介绍了碳量子点不同的合成方法,以及碳量子点的荧光、化学发光、电化学发光、类过氧化物酶的活性及毒性等性能的最新研究进展。此外,还对碳量子点在生物传感、生物成像及药物传递等生物医学应用进行了概述。     

量子点尺寸对量子点和金纳米粒子之间的荧光共振能量转移的影响

量子点（QDs）所具有的一元激发多元发射的特点预示着QDs在高通量的多元量化生物信息处理领域具有应用前景。采用柠檬酸钠直接还原法制备了粒径为15 nm的Au纳米粒子,利用静电自组装的方法构建了Au与QDs的荧光共振能量转移（FRET）系统。采用该系统研究了QDs的尺寸变化对FRET效率的影响,获得了FRET效率和给体与受体之间交叠积分的关系。结果证明,QDs是构建多元均相免疫检测技术的一个有效给体。     

基于石墨烯量子点的荧光探针应用于抗坏血酸检测的研究

基于石墨烯量子点(GQDs)的荧光性能建立了一种非标记荧光方法,用于灵敏和选择性测定抗坏血酸(AA)。GQDs溶液在紫外光激发下发出很强的蓝色荧光,当向溶液中加入AA后,GQDs溶液的荧光被猝灭。猝灭机理可能为在弱酸性介质中,AA与GQDs发生氧化还原反应,AA转移电子给GQDs。荧光猝灭强度与AA浓度在5.0×10~(-6)~7.5×10~(-5)mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限低至1.0×10~(-6)mol/L。该体系成本低、操作简单,并且在多种可能干扰的物质存在下对AA表现出很高的选择性。本方法应用于生物样品中AA的检测,回收率在95.2%~115.3%之间。     

单质碘对水溶性CdTe量子点的荧光猝灭研究

合成了不同尺寸的、巯基丙酸和半胱氨酸修饰的水溶性CdTe量子点,并研究了I2与CdTe量子点的相互作用,实验发现I2能够明显猝灭CdTe量子点的荧光,且猝灭程度与量子点的修饰剂有关,没有表现出明显的尺寸依赖效应。     

氧化锌量子点和碳量子点及其复合物的制备与发光性能的研究

采用溶胶凝胶方法和水热法制备了水溶性荧光氧化锌量子点(Zn O-QDs)和碳量子点(C-QDs),其量子效率分别达到38%和61%。基于所合成的Zn O-QDs和C-QDs制备了氧化锌和碳量子点复合物(Zn O/CQDs),并分别对其发光特性进行了研究。透射电镜(TEM)图像表明,所合成的Zn O-QDs和碳量子点尺寸分布在3~6 nm之间,分散均匀。光致发光光谱表明,Zn O-QDs和碳量子点的发光峰中心分别位于540 nm和450 nm,两者发光峰的最佳激发波长为370 nm和350 nm。通过调整Zn O-QDs和C-QDs的体积比,所制备的Zn O/C-QDs能够实现荧光光谱的连续可调,并产生了白色荧光。     

单激发双发射近红外荧光碳量子点制备、荧光性能与细胞成像

探索合成方法简单的近红外比率荧光探针具有重要意义。本文以高山榕树叶为碳源,乙醇、丙酮为提取剂,采用溶剂热法于200℃高压反应釜中反应10 h,一步合成具有近红外双发射荧光特性的碳量子点(CDs)。透射电镜(TEM)表明合成的CDs分散性好、平均尺寸约为4.70 nm,晶格常数为0.32 nm。X射线衍射(XRD)结果显示该碳点在2θ=22°附近有一个较宽的衍射峰,表明该CDs为sp~2杂化的无定形碳。傅里叶红外光谱(FT-IR)显示其含有氨基、羰基、醇羟基和甲基。荧光光谱表明,最大激发波长410 nm,最大发射波长为466 nm和676 nm。以硫酸奎宁做参比测得荧光量子产率为26.31%。实验还探讨了CDs的酸碱、光学、抗盐和金属离子的稳定性以及细胞成像效果。以上结果表明,该碳点具有原料廉价易得、制作简便、对酸碱稳定、抗光漂白性良好等优点,具有良好的光学成像应用前景。     

水溶性CdTe@PVP量子点在银离子测定中的荧光特性

水相快速合成CdTe@PVP量子点,其平均粒径为2.6nm,荧光量子产率为47.4％,半峰宽为35.8nm.基于银离子对CdTe@PVP量子点的荧光猝灭作用,建立该量子点作为荧光探针测定银离子的新荧光分析法.在银离子浓度为2.5-17.5μmol·L-1的范围内具有良好的线性关系,相关系数r为0.9999,RSD值为0...     

胶体水相法制备高量子产率及高稳定性的水溶性ZnSe量子点

采用简便的胶体水相法制备了高荧光强度且稳定性良好的ZnSe量子点(ZnSe QDs),克服了以往水相合成法稳定性差、量子产率低等缺陷。优化后的最佳合成条件为：以还原型L-谷胱甘肽作为稳定剂,L-谷胱甘肽∶Se2-∶Zn2+摩尔比为5∶1∶5,介质pH 10.5,反应温度在90～100 ℃之间。且合成后不需要采取任何光照后处理,ZnSe QDs的量子产率(QYs) 即可高达50.1%,放置3个月后荧光强度基本不变,水溶性优良。用紫外-可见分光光度法(UV-Vis)、荧光分光光度法(FL)、透射电子显微镜(TEM)等分析检测手段,对得到的ZnSe QDs的性能进行表征。合成的量子点在300 nm激发下发蓝紫色荧光(370 nm),其优良的光化学特性将有利于其在光热器件的制造及化学生物领域的应用。     

铯铅溴量子点的合成与发光性质

通过改进的热注射法制备了铯铅溴量子点材料。制得的量子点属于立方相结构,形貌是纳米立方体形状,尺寸均匀,边长约为10 nm,分散良好,在空气中可稳定2个月以上。铯铅溴量子点有较宽的激发光谱和强烈的绿光发射峰,荧光呈双指数过程衰减,平均寿命为纳秒量级。所得的量子点胶体可以通过滴制或旋涂的方法制成均匀的薄膜,在太阳能电池、光电探测器、LED和激光等半导体光电领域都有潜在的应用。     

基于谷胱甘肽配体的ZnSe量子点对pH响应的时间分辨荧光光谱特性

当前,有关量子点pH响应方面的研究主要集中在含Cd（镉）类量子点,且都是研究其稳态荧光光谱对pH值的响应。然而,Cd类量子点对生物体系具有一定的毒性,且稳态荧光光谱法由于受浓度等因素的影响具有一定的不稳定性,因此应用于生物体系中作为pH探针具有明显的缺点。基于以上分析,通过水相合成法,我们制备出了基于谷胱甘肽配体的水溶性ZnSe量子点,该量子点具有毒性小,生物兼容性好等特点,适合被应用于生物体系中。利用所制备的ZnSe量子点,采用时间相关单光子计数技术,结合紫外可见吸收光谱和稳态荧光光谱,对pH值在5~11不同环境下的ZnSe量子点荧光动力学进行了系统性的研究。ZnSe量子点荧光衰减具有两个寿命组分,拟合得到分别为4和24 ns。通过采集不同探测波长下ZnSe量子点荧光衰减曲线,发现其长寿命组分随探测波长的增加而增加,而短寿命组分基本不随探测波长的改变而改变,结合有关报道分析判断,短寿命和长寿命组分分别来源于核内非局域载流子复合和表面态局域载流子复合。实验发现,处于不同pH值的环境下的ZnSe量子点具有不同的荧光寿命,其荧光寿命与pH值的变化呈负相关。通过比较ZnSe量子点两种荧光寿命组分随pH值的变化关系,发现ZnSe量子点的荧光寿命对pH值的响应主要来源于长寿命组分即表面态寿命,且在不同pH值范围内响应的灵敏度不同,在6~8的pH值范围内响应最为显著,表现为长寿命组分随pH值的增加出现一个较大幅度的衰减。实验进一步发现,ZnSe量子点两个寿命组分的比值在不同pH值范围内具有较好的线性相关性,但在不同pH值范围内斜率不同,通过比较,最大值在pH值为6~8的范围内。另外,与金属钠离子相互作用实验及相关报道表明,金属离子对ZnSe量子点荧光寿命的影响较小。以上研究表明,ZnSe量子点在生物体系pH值检测中具有良好的应用前景。     

基于碳量子点荧光恢复的三聚氰胺测定方法

在碳量子点溶液中加入汞离子,量子点的荧光被猝灭,加入三聚氰胺后荧光恢复。据此,建立了基于碳量子点荧光恢复测定三聚氰胺的新方法并应用于实际样品的分析。研究结果表明,在汞离子和碳量子点浓度之比为15∶10000且碳量子点浓度为4.0 g/L、pH值为7.5的实验条件下,方法的线性范围为3.0~60.0mg/L,检出限(3σ/k)为2.2 mg/L。方法应用于实际样品测定时,其回收率为95%~103%。     

氮-磷共掺杂石墨烯量子点制备及荧光特性

为了制备氮-磷共掺杂石墨烯量子点(N,P-GQDs)以探索其荧光性质的可调性,我们采用水热法以柠檬酸为碳源,六氯三聚磷腈为氮源、磷源,制备出了蓝色光致发光的氮-磷共掺杂石墨烯量子点(N,P-GQDs)。通过一些测试表征可以发现:制备的N,P-GQDs尺寸分布均匀,其横向平均尺寸约4.8 nm,晶格间距为0.24 nm,纵向平均厚度约0.95 nm。在光学性能测试中,观察到N,P-GQDs的荧光发射光谱对激发波长具有强的依赖性,其对可见光表现为较强的吸收性。通过量子产率公式计算得出N,P-GQDs的量子产率为10.4%。所制备出的N,P-GQDs具有优异的抗漂白能力及光学稳定性。通过调节样品的稀释浓度比例对N,P-GQDs的荧光性质的可调性进行研究,发现随着稀释倍数的增加,荧光强度先增加后下降。此外,发现制备的N,P-GQDs对Fe³⁺产生强烈的复合作用,使N,P-GQDs荧光猝灭,由此建立了Fe³⁺的传感分析方法。     

基于Cu掺杂ZnInS和ZnCdS量子点的高显色性白光LED

利用胶体化学方法合成了发光波长可调的Cu掺杂量子点, 其波长范围可从绿光到深红光连续调节.通过将绿光ZnInS :Cu和红光ZnCdS :Cu量子点与蓝光GaN芯片相结合, 制备了高显色性的白光LED, 其流明效率为71 lm·W^-1, 色温为4 788 K, 显色指数高达94, CIE色坐标为(0.352 4, 0.365 1).通过测量Cu掺杂量子点的荧光衰减曲线, 发现不存在从绿光ZnInS :Cu到红光ZnCdS :Cu量子点的能量传递过程, 因为红光ZnCdS :Cu量子点在绿光波段没有吸收. 实验结果表明, Cu掺杂量子点有望应用于固态照明领域.     

Time-Resolved Fluorescence Spectroscopy Study on the Photophysical Behavior of Quantum Dots

Room-temperature time-resolved luminescence measurements on single CdSe/ZnS quantum dots (QDs) are presented. Fluorescence emission spectra were recorded over periods of up to 30 minutes with a time resolution as small as 6 ms. For QDs in ambient air, a clear 30–40 nm blue shift in the emission wavelength is observed, before the luminescence stops after about 2–3 minutes because of photobleaching. In a nitrogen atmosphere, the blue shift is absent while photobleaching occurs after much longer times (i.e., 10–15 minutes). These observations are explained by photoinduced oxidation. The CdSe surface is oxidized during illumination in the presence of oxygen. This effectively results in shrinkage of the CdSe core diameter by almost 1 nm and consequently in a blue shift. The faster fading of the luminescence in air suggests that photoinduced oxidation results in the formation of non-radiative recombination centers at the CdSe/CdSeO_x interface. In a nitrogen atmosphere, photoinduced oxidation is prevented by the absence of oxygen. Additionally, a higher initial light output for CdSe/ZnS QDs in air is observed. This can be explained by a fast reduction of the lifetime of the long-lived defect states of CdSe QDs by oxygen.     

氨基化碳量子点荧光猝灭法测定焦性没食子酸的研究

以葡萄糖为原料,通过一步水热法合成稳定性高的碳量子点,并用乙二胺使其表面氨基化。焦性没食子酸能使氨基化的碳量子点荧光明显猝灭,由此建立一种简便、高效检测焦性没食子酸的新方法。考察了缓冲体系p H、反应时间、反应温度等对焦性没食子酸测定的影响。结果表明,在pH=11.20的三酸缓冲溶液中,室温反应20 min时,体系的F0/F与焦性没食子酸的浓度呈良好的线性关系,其线性范围为4.0×10~(-6)~9.0×10~(-5)mol·L~(-1),相关系数r=0.997 4,检出限为3.5×10~(-6)mol·L~(-1)。该方法快速简便,适用于水样中焦性没食子酸的检测。     

Spectrofluorometric Determination of Iron II Based on the Fluorescence Quenching of Cadmium/Tellurium Quantum Dots

Water-soluble and stable CdTe quantum dots were synthesized in aqueous solution with thioglycolic acid as the stabilizer. A spectrofluorometric method for the determination of iron (II) has been developed based on quenching of the fluorescence of CdTe quantum dots by iron (II) in aqueous solutions. It can perform an accurate and simple determination of iron (II) concentration in water samples. Under optimum conditions, the quenched fluorescence intensity increased linearly with the concentration of iron (II) ranging from 5.0 × 10^?8 to 4.0 × 10^?6 mol/L with a correlation coefficient R = 0.9969. The limit of detection for iron (II) was found to be 1.2 × 10^?8 mol/L. As an application, the proposed method was successfully applied to the analysis of iron (II) in water samples, and the results were satisfactory.