树形分子包覆的ZnS量子点对潜指纹的荧光标记成像研究

在Zn2+离子与聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子配位的基础上,制备了稳定的PAMAM树形分子包覆的ZnS量子点(quantum dots,QDs),并用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱进行了表征。结果表明,Zn2+离子能与PAMAM树形分子发生配位络合作用,且饱和配位时间为6h;在波长365nm紫外光的激发下,PAMAM树形分子包覆的ZnS量子点发射出明亮的蓝色荧光,荧光发射峰约位于450nm。最后,将得到的PAMAM树形分子包覆的ZnS量子点纳米复合材料应用于锡纸上潜指纹的荧光标记成像研究,发现指纹可以被清晰识别,呈现明亮的蓝色荧光指纹。     

金属离子修饰的ZnS/PAMAM纳米复合材料的荧光性能研究

用荧光分光光度法研究了Zn2+,Mn2+,Cd2+,Na+,K+,Ag+,Cu2+和Pb2+等金属离子修饰的ZnS/PAMAM树形分子纳米复合材料的荧光发射性能。结果表明：不同金属离子修饰效果不同。Zn2+,Mn2+和Cd2+修饰后,ZnS/PAMAM树形分子纳米复合材料的荧光发射强度有不同程度提高;Ag+,Cu2+和Pb2+的修饰对荧光有不同程度的猝灭作用;而Na+和K+的修饰对荧光发射无明显影响。与修饰前相比,Cd2+离子修饰的ZnS/PAMAM树形分子纳米复合材料标记的潜指纹发射的蓝色荧光更加明亮,与背景反差更加明显。这对提高潜指纹的显现精度和准确率有很好的借鉴价值。     

CdS/PAMAM与氨基酸作用研究及其在潜在指印显现中的应用

提出了以硫化镉/聚酰胺-胺树形分子(CdS/PAMAM)纳米复合材料显现潜在指印的新方法。傅里叶变换光谱研究了PAMAM G4.5外部酯端基与氨基酸中胺基之间的胺解反应,选用相对峰高比H_{1 267/1 735}来监测不同条件下的反应进程,并发现温度对于胺解反应的影响很大,90 ℃时胺解反应可在4h内显著进行,120 ℃时胺解反应速率在3 h后发生递减。将CdS/PAMAM作为指印显现试剂,在同等条件下与现有常规指印显现液对比,发现前者的荧光强度约为后者的65倍,荧光性能优势明显。确定使用加热压显法显现不同客体表面潜在指印的条件为120 ℃下反应0.5～3 h。使用优化后的条件对多种载体表面潜在指印进行显现,可以获得理想的显现效果。该显现方法具有简便、快速、灵敏、安全、经济等特点。     

ZnO/PAMAM G5.0的合成及其对“502”熏显处理指印的增显作用研究

为了同时解决纳米指印显现试剂的灵敏度、专属性以及安全性等方面的问题,设计出氧化锌/聚酰胺-胺树形分子纳米复合材料(ZnO/PAMAM G5.0)的构架,并探索了相关的合成条件、产物的荧光性能及其在潜指印显现方面的应用前景。实验结果表明,ZnO纳米颗粒可以在PAMAM G5.0树形分子的模板作用下控制生成;合成产物在中波紫外光的激发作用下可以发出蓝色可见光;当锌离子与树形分子的负载比介于10~100范围内时,合成产物的荧光性能呈现先增长后下降的趋势,并在负载比为60时得到最强光致发光效果;对于经"502"熏显法固定后的潜指印样本,ZnO/PAMAM G5.0纳米复合材料可以通过胺解反应途径对其进行有效的增显。ZnO/PAMAM G5.0纳米复合材料有望引领纳米指印显现试剂新的发展方向。     

DMF保护的荧光银纳米簇的制备及其对Hg~(2+)浓度的检测

采用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为还原剂和保护剂,在140℃下回流反应,简便合成了荧光银纳米簇(DMF-Ag NCs)。通过高分辨率透射电镜(HRTEM)、紫外-吸收光谱、荧光光谱对DMF-Ag NCs进行了表征。研究发现,Hg~(2+)会使DMF-Ag NCs聚集而猝灭荧光。基于此,建立了一种快速、灵敏检测Hg~(2+)的新方法。在最佳实验条件下,Hg~(2+)溶液浓度与DMF-Ag NCs荧光强度在5.0×10-9~1.5×10-7mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限为3.0×10-9mol/L,线性相关系数为0.995 8。该方法可用于环境水样中Hg~(2+)的检测。     

PAMAM 树枝状大分子的紫外及荧光性质研究

以乙二胺为核,通过迈克尔加成反应和酯胺解反应这两个重复的步骤,合成了0.5～5.0代PAM-AM树枝状大分子,使用氢核磁共振波谱(1 H NMR)、碳核磁共振波谱(13 C NMR)和质谱(MS)等证明了树枝状大分子的结构。同时对不同代数树枝状大分子的紫外及荧光性质进行了研究,发现整代树枝状大分子和半代树枝状大分子由于端基的不同,从而表现出不同的紫外吸收峰位,而紫外吸收强度与树枝状分子的分子骨架有密切的关系。虽然没有传统的荧光发射基团,但PAMAM树枝状分子却表现出特有的荧光现象,本文对PAMAM树枝状分子的荧光性质的影响因素进行了详细的研究。     

长方体形CdS微粒的合成及光谱性质

采用溶胶法,以硫脲为表面修饰剂,合成了长方体形CdS微粒,并用X射线粉末衍射、透射电子显微镜、红外光谱以及荧光光谱等手段进行了表征。实验结果表明,硫脲分子中的硫原子与CdS纳米晶表面的Cd2+离子存在配位作用;硫脲分子表面修饰的CdS纳米晶为立方闪锌矿结构,具有较好的荧光性质;长方体形CdS微粒可能是由硫脲分子表面修饰的CdS初级纳米晶粒自组装组成。该研究结果为硫脲分子表面修饰的CdS初级纳米晶粒在分子组装及作为新型发光材料方面的进一步研究奠定了基础。     

Synthesis and Adsorption Study of BSA Surface Imprinted Polymer on CdS Quantum Dots

开发了CdS量子点用于牛血清白蛋白(BSA)表面压印的方法,将CdS量子点掺杂进BSA的分子压印聚合物中. 实验过程中对制备条件和吸附条件进行了优化. 量子点(QDs)和量子点分子压印聚合物(QDs-MIP)的形貌用扫描电子显微镜进行了表征. 当该QDs-MIP重新结合模板分子BSA时,CdS量子点的荧光被淬灭. 荧光淬灭的原因可能是量子点与模板蛋白质分子之间的荧光共振能量转移. 该聚合物对压印分子的吸附为单分子层吸附,符合Langmuir等温吸附模型. 化学吸附为速率控制步骤. 该新型聚合物的最大吸附容量可达226.0 mg/g,比未掺杂量子点的BSA压印聚合物提高142.4 mg/g.     

CdS量子点的酿酒酵母仿生合成及光谱表征

以酿酒酵母为载体,常温下利用仿生法成功合成了CdS量子点。荧光发射光谱、紫外吸收光谱以及荧光显微镜照片证明,该方法合成的CdS量子点的荧光发射峰位置在443nm,在紫外灯下能发蓝绿色荧光。透射电子显微镜(TEM)表征结果表明,该仿生法合成的CdS量子点为六方纤锌矿结构。以荧光发射和紫外吸收光谱为性能指标,考察了酿酒酵母生长时期、Cd2+的反应浓度以及反应时间等条件对合成CdS量子点的影响。当酿酒酵母处于生长稳定期初期时,与浓度为0.5mmol.L-1的Cd2+共培养24h后所合成的CdS量子点荧光最强。实验中观察到,换液培养可有效提高酿酒酵母合成CdS量子点的产量。     

CdSe量子点的光物理性质研究与荧光杂化纤维的制备（英文）

半导体纳米晶体(NCs)具有良好的光稳定性,广泛的发射持久性和高消光系数,在过去几年被广泛研究报道,其中,硒化镉半导体纳米晶体(CdSe NCs)被广泛用于电子照明、太阳能发电、光电传感等领域。然而CdSe NCs的电学、热力学和光物理性质具有较强的尺寸依赖性,在传统的制备方法及应用中容易出现晶体表面缺陷和悬空键以及较为严重的生物毒性和环境毒性。为了实现量子点在各个领域的应用,必须严格控制CdSe NCs的发光波长,尺寸分布以及荧光性能。本研究通过高温热注射法合成了单分散的胶体发光CdSe NCs,使用表面配体对CdSe NCs进行修饰,研究了不同烷基链长度的配体对CdSe NCs尺寸分布和荧光性能的影响,并通过改变溶剂配比制备了纺丝溶液,将其与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)进行杂化,制备了PVP/CdSe QDs荧光杂化纤维。结果表明,与传统CdSe NCs相比,经表面配体的修饰的CdSe NCs在有机溶液中因分子间吸附的降低在溶液中有良好的稳定性,具有可调节的溶解度,弥补了缺陷和悬空键造成的荧光性能下降。在CdSe晶体结构的形成过程中,表面配体也有着显著的调控作用。并且更为重要的是,该研究将表面配体修饰与杂化相结合,改善了表面配体的附着,在杂化材料的制备过程中避免了硒化镉纳米晶体与高分子基体直接接触,为荧光团提供了良好的发光微环境,保证了CdSe NCs的荧光性能,使杂化纤维具有良好而稳定的荧光性能。同时, PVP的引入使CdSe NCs的生物毒性和环境毒性得以改善,使材料更加环境友好且具有更好的生物相容性,大大提升了材料的应用范围。事实证明, PVP/CdSe QDs杂化微纤维杂化相容性和分散性良好,具有优异的荧光性能和材料成型性,纤维合成方式简便易行且造价低廉,可应用于溶液处理,光学照明,电极材料,和生物成像等各个领域。     

CdS/ZnO纳米复合结构制备及荧光特性研究

为增强CdS纳米粒子的荧光强度,以及稳定性,研究了Cd,S不同质量比,有无稳定剂等条件下CdS纳米粒子的制备及荧光特性。在碱性条件下,利用水热法合成了CdS/ZnO的纳米复合结构,并对所有样品进行了XRD、荧光光谱和SEM表征。测试结果表明所制备的CdS纳米粒子和CdS/ZnO的纳米复合结构粒子成分单一且纯净;ZnO复合在CdS表面;在紫外光(328.5 nm)激发下,CdS/ZnO纳米复合结构的发射峰位于463 nm处,峰形窄而对称,CdS/ZnO纳米复合结构的荧光强度比CdS纳米粒子的荧光强度有显著增强,且CdS和ZnO物质量之比为1∶1条件下,荧光强度最高,其荧光效率比单一CdS纳米粒子高出11%。通过第一性原理计算结果表明,CdS能带结构中,Cd-4d,S-3p和Cd-5s能带分别由5条、3条和1条能级构成,对比不同轨道的分态密度强度,看出CdS的导带边主要由Cd-5s轨道贡献,而价带边主要由S-3p轨道贡献,能量在-7 eV附近的电子态主要由Cd-4d轨道贡献。而ZnO上价带主要由O-2p电子构成,靠近费米能级的价带区域则主要由Zn-3d电子贡献,在导带部分,主要来源于Zn-4s和O-2p电子。由于在两种材料的复合结构中Zn-3d电子的能级和S-3p电子的能级接近,存在着二型带阶结构使能带变窄,容易形成跃迁,减小电子-空穴的复合,从而促进复合结构荧光效率的提高。     

Dendronization of gold and CdSe/cdS (core-shell) quantum dots with tomalia type, thiol core, functionalized poly(amidoamine) (PAMAM) dendrons

Poly(amidoamine) (PAMAM) dendrimers containing disulfide cores (i.e., cystamine) and possessing carboxylic acid or hydroxyl terminal groups were reduced with dithiothreitol (DTT) to yield single site, thiol core, functionalized PAMAM dendron reagents. These thiol functionalized dendron reagents were used to surface modify (dendronize) both gold nanoparticles, as well as CdSe/CdS (core-shell) quantum dots (QDs). Dendronization involved self-assembly of the focal point thiol functional dendrons at the metal interface of both gold and CdSe/CdS QDs by ligand exchange of protective surfactants used for their synthesis. The synthesis, characterization and preliminary luminescence studies of these new dendritic hybrids are reported.     

CdS纳米粒子的微波法制备及其光谱特性研究

用微波法以硫代乙酰胺为硫源,成功合成了CdS纳米粒子。透射电子显微镜(TEM）对合成的CdS纳米粒子的表征结果为粒径约12 nm, 粒径分布较为均匀,分散性较好。研究了微波功率、pH值、反应时间等因素对其吸收光谱,荧光光谱和粒径的影响。结果表明,在微波功率为30％、初始反应pH 9.0、微波反应时间为25 min时,可合成质量较高的CdS纳米粒子。比较了以硫代乙酰胺、硫脲和硫化钠为硫源合成的CdS纳米粒子,结果表明,以硫代乙酰胺为硫源合成的CdS纳米粒子荧光带边发射强,缺陷发射弱,荧光性质较好;而以硫脲为硫源合成的CdS纳米粒子荧光边带发射弱;以硫化钠为硫源合成的CdS纳米粒子荧光以缺陷发射为主。铜离子在6.4～512 μg·L-1范围内对该纳米粒子荧光的猝灭呈现良好线性, 可用于痕量铜离子的测定。     

L-半胱氨酸修饰CdS量子点检测银离子

室温一步合成了L-半胱氨酸修饰的CdS量子点,具有水溶性和生物相溶性。在0．0050mol／L磷酸缓冲溶液中,于L-半胱氨酸存在下,银离子对CdS量子点荧光发射有显著的增敏作用,CdS量子点荧光发射峰位置逐渐由545nm向558nm红移,CdS量子点荧光强度与银离子的浓度成线性关系,方法的线性响应范围为2．0×10^-7-1．0×10^-6mol／L,检出限为2．1×10^-8mol／L。是一种简单,迅速,灵敏且可操作的检测银离子的新方法。     

Cadmium (II) pyrrolidine dithiocarbamate complex as single source precursor for the preparation of CdS nanocrystals by microwave irradiation and conventional heating process

The complex of cadmium with pyrrolidine dithiocarbamate Cd(pdtc)₂ has been used as single source precursor for the synthesis of CdS nanoparticles. The formation of CdS nanostructures was achieved by thermal decomposition of the complex under microwave irradiation and conventional heating in presence of hexadecylamine. The CdS nanoparticles with disordered close-packed structure were obtained under microwave irradiation, whereas wurtzite hexagonal phase CdS nanorods were obtained by conventional heating method (up to 150 °C). Scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) studies also were carried out to study the structure and morphology of nanoparticles. The optical property of the CdS nanoparticles was studied by UV-visible and fluorescence emission spectral studies. Fluorescence measurements on the CdS nanoparticles show a strong emission spectrum with two sub bands that are attributed to band-edge and surface-defect emissions. The reduction of a suitable cadmium metal complex is considered to be one of the single pot methods to generate CdS semiconductor nanoparticles with different shapes and high yield.     

水体中溶解有机物的荧光光谱特性分析

以355 nm激光为激发光源,在实验室中利用激光诱导荧光(LIF)方法对不同水体中溶解有机物(DOM)的荧光光谱进行了测量,并以最小二乘法-高斯拟合对水体荧光光谱进行了拟合,解卷积得出了水喇曼散射谱及DOM的荧光光谱.在改变激发光脉冲强度的条件下,以一定浓度腐殖酸溶液为测量样品分析了DOM的荧光饱和特性.结果表明,随着激发光功率密度的增加,水喇曼散射强度线性增加,而DOM的荧光强度随着激发光功率密度的增加先是线性增加,此时归一化荧光强度为一恒定值.当激发光功率密度大于55 mW/cm2时, 荧光强度增加缓慢,归一化荧光强度则逐渐降低.研究发现,在有机物浓度较高时,出现了激发态分子间的单重态-单重态猝灭,并且在低浓度情况下,随着有机物浓度的增加,出现了有机物荧光峰值强度位置的红移并伴有波形的展宽.     

Shifting of Fluorescence Peak in CdS Nanoparticles by Excitation Wavelength Change

CdS nanoparticles with different size are prepared by chemical bath deposition method. These particles show strong fluorescence at emission wavelength of 507 nm. It has been observed that this emission peak changes through a range of 147 nm, by varying the excitation wavelengths through 370–480 nm.The emission peak can thus be tuned by varying the excitation wavelengths. This peak emission wavelength shift is due to the selective excitation of vibronic levels in the surface state of the CdS nanoparticles.