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。     

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%.     

Ag+生物吸附的谱学研究

我们曾经研究了地衣芽孢杆菌R08和啤酒酵母废菌体吸附Pd2+以及巨大芽孢杆菌D01吸附Au3+过程的作用机理。有关乳酸杆菌A09吸附Ag+1的作用特点已有报道。本文在此基础上，进一步用谱学技术研究A09菌体吸附还原Ag+的作用机理。     

表面修饰纳米CdS制备中两个重要影响因素及结构表征

利用溶胶-凝胶法制备了PVP表面修饰的CdS纳米晶粒。考察了影响纳米CdS制备的两个重要因素Cd²⁺/S^2-和PVP,及其作用机理。确证表面过剩S^2-和PVP在反应体系中的作用是在较高浓度下制备纳米CdS的两个重要因素,进一步确定了PVP的最佳用量。通过TEM、ED、XRD、FT-IR等手段对合成的纳米粒子进行了结构表征,最小粒径为7～10nm,闪锌矿构型,粒子大小及形貌可通过改变Cd²⁺/S^2-及反应物浓度来控制。最后给出了CdS/PVP纳米晶粒的结构模型。     

柠檬酸盐稳定的水溶性CdSe量子点的合成及表征

以柠檬酸三钠为稳定剂在水溶液中合成了水溶性CdSe量子点,用X射线粉末衍射、透射电镜、紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱对CdSe量子点的结构、形貌及其荧光性质进行了表征.结果表明合成的CdSe量子点为立方闪锌矿结构,呈球形,分散性良好,平均尺寸约为2.6nm,具有窄且对称的荧光发射光谱,半峰宽为45nm.     

CdS量子点与CdSe量子点间荧光共振能量转移研究

在有机相中合成了不同尺寸的CdS和CdSe量子点, 并利用Langmuir-Blodgett (LB)技术将相同尺寸的CdS和CdSe量子点组装成多层复合纳米有序结构. 采用荧光光谱研究了CdS和CdSe量子点在混合体系和多层复合纳米有序结构状态下的荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer, FRET). 我们观察到CdS和CdSe量子点混合溶液与当溶剂挥发形成固态膜中, CdS量子点的荧光强度较溶液状态下强烈猝灭, 表明当颗粒间距离减小时CdS和CdSe量子点间产生较高效率的荧光共振能量转移. 在多层复合纳米有序结构中, 随着给体CdS量子点层数的增加, 单层受体CdSe量子点的荧光逐步增强, 这表明层间纵向能量转移率随给体层数的增加而提高.     

量子点CdS修饰纳米结构TiO2复合膜的光电化学研究

半导体量子点作为宽禁带半导体材料的敏化剂有着重要的意义[1-5],利用量子点作为光敏剂有许多优点:第一,通过控制量子点的尺寸可以调节它们的能带以至于他们的吸收光谱能够被调节去匹配日光的光谱分布;第二,半导体量子点由于量子局限效应而有大的消光系数,并且有可以导致电荷快     

水溶性的CdSe/CdS/ZnS量子点的合成及表征

用L-半胱氨酸盐(Cys)作为稳定剂,合成了水溶性的双壳结构的CdSe/CdS/ZnS半导体量子点。吸收光谱和荧光光谱结果表明,双壳结构的CdSe/CdS/ZnS纳米微粒比单一的CdSe核纳米粒子和单核壳结构的CdSe/CdS纳米粒子具有更优异的发光特性。用透射电子显微镜(TEM)、ED、XRD、XPS和FTIR等方法对CdSe核和双壳层的CdSe/CdS/ZnS纳米微粒的结构、分散性及形貌分别进行了表征。     

基于柠檬酸的石墨烯量子点的制备及其应用

石墨烯量子点（GQDs）是一种新型碳基准零维材料,不但具有石墨烯的独特平面结构,同时具备碳点的量子限制效应和边界效应。GQDs具有独特的光学性质、低毒性、高荧光稳定性和高生物相容性,被广泛应用于检测、传感、催化、细胞成像、药物递送和污染治理等领域。GQDs的合成分为自上而下法和自下而上法,前者将大尺寸的石墨烯、石墨、碳材料切割成纳米级的量子点,后者使用不同的前驱体,通过水热法、热裂解法等方法合成石墨烯量子点。柠檬酸（CA）是一种重要的有机酸,室温下是白色结晶状粉末,是自下而上法合成GQDs的一种常用前驱体,近年来有许多关于以CA为前驱体合成不同GQDs的研究,以CA为前驱体合成的GQDs（CA-GQDs）在生物医药、荧光检测、成像等领域均有应用,具有较好的应用前景。对近年来基于CA的合成方法和具体应用进行了总结和回顾,旨在将现有CA-GQDs的相关成果尽可能汇总和展现,以对相关领域研究工作者提供一定参考,并对未来CA-GQDs较有前景的研究方向进行了展望。     

铜转运蛋白C端金属结合域与Ag+及Hg2+的相互作用

铜转运蛋白(CTR1)不仅参与铜的细胞摄取,而且在其它重金属离子的摄取过程中也发挥重要作用. 本文采用紫外-可见(UV-Vis)光谱,核磁共振(NMR)和质谱(MS)的方法,研究了人源CTR1 (hCTR1)的C端金属结合域(C8)与Ag⁺和Hg²⁺的相互作用. 研究表明,Ag⁺和Hg²⁺都能与C8结合,但二者与C8的结合机制明显不同. 每个C8分子可以结合两个Ag⁺离子,但一个Hg²⁺却可以与两个C8形成桥联. 此外,Ag⁺离子与C8的配位是一个中等速度的交换过程,而Hg²⁺离子则为快速交换过程. C8的半胱氨酸残基是两种离子的重要结合位点,同时组氨酸残基也参与两种金属离子的配位,其中Ag⁺优先结合组氨酸,而Hg²⁺则对半胱氨酸的结合具有显著的优势. 虽然HCH基序对C8 与金属配位至关重要,一些远端的其它氨基酸也可以参与C8 与银离子的配位,这可能与CTR1 在摄取Ag⁺过程中的金属转移机制相关. 这些结果为理解hCTR1 蛋白摄取重金属离子的作用机制提供了必要的信息.     

Photoelectrochemical Immunosensor Array Based on Thioglycolic Acid Capped CdS Quantum Dots for Multiplexed Detection of Veterinary Drug Residues

A photoelectrochemical immunosensor based on multi‐electrode array was developed for simultaneous and sensitive determination of veterinary drug residues. In this system, poly(dimethyldiallylammonium chloride) (PDDA), Au nanoparticles (Au NPs) and thioglycolic acid (TGA)‐capped CdS quantum dots (QDs) were layer‐by‐layer assembled onto the home‐made Au electrode array. The assembling process of the (CdS/PDDA/Au NPs/PDDA)_n multilayer was characterized by electrochemical impedance spectroscopy. And then the antibodies for clenbuterol (CB), ractopamine (RAC) and chloramphenicol (CAP) were covalently immobilized onto the Au electrode array by 1‐ethyl‐3‐(3‐dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) coupling reaction, respectively. The concentrations of CB, RAC and CAP were measured based on the photoelectrochemical effects of CdS QDs. Under the optimal conditions, the limits of detection (LOD) for CB, RAC and CAP were 25, 50 and 2.2 pg/mL (3Δ), respectively, with acceptable recovery over the range of 95.40%–105.5% in pig liver samples. All results indicate that the immunosensor array system has potential application for practical, effective and high throughput analysis of veterinary drugs residues.     

Application of Luminescent BSA‐Capped CdS Quantum Dots as a Fluorescence Probe for the Detection of Cu2+

CdS Quantum dots (QDs) are synthesized in aqueous solution with bovine serum albumin (BSA) as the stabilizing agents using a stepwise procedure at room temperature. They can be used as a new fluorescence probe in the determination of Cu²⁺, which is proved to be a simple, rapid and specific method. Approximate concentrations of other physiologically important cations, such as Zn²⁺, K⁺ etc, have no effect on the fluorescence. Under the optimum condition, the response is linear to the concentration of Cu²⁺ in the range of 0‐80.0 μol/L, and the detection limit is 50.0 nmol/L. This method is used to the determination of Cu²⁺ in human hair, the recovery is 98‐104%. And the possible detection mechanism is also discussed.     

Thioglycolic Acid Capped CdS Quantum Dots as Fluorescence Probe for Ultrasensitive Determination of Tetracycline and Oxytetracycline

Water soluble CdS quantum dots (QDs) have been synthesized using thioglycolic acid (TGA) as surface modifying agent through a one step process by using safe and low cost materials. These TGA capped CdS QDs are highly stable in aqueous solution and applied for ultrasensitive tetracycline (TC) and oxytetracycline (OTC) sensing. The approach was based on the fluorescence of the QDs selectively quenched in the presence of TC and OTC, respectively. Under optimal conditions, the relative fluorescence intensities of CdS QDs were decreased linearly with increasing TC and OTC in the range of 0.05 to 10.0 μM and 0.1 to 10.0 μM, respectively. The limit of detection (S/N = 3) was 5.0 nM for TC and 10.0 nM for OTC, respectively. The RSD for eleven determinations of 5.0 μM TC was 1.26% and 5.0 μM OTC was 0.8%, respectively. There was no significant wavelength shift on the fluorescence‐quenched signals in the presence of the drugs. The effect of common foreign substances on the fluorescence of the QDs was examined to evaluate the selectivity and the results showed a high selectivity of the TGA capped CdS QDs towards TC and OTC. The method presented here is simple, rapid, inexpensive, sensitive and suitable for practical application.     

低温水相合成巯基化聚乙烯醇/CdS量子点纳米复合物及用于测定环境水样中痕量Cu~(2+)

采用水相合成法,在低温N2气保护条件下,以巯基化聚乙烯醇(PVA)为基体材料合成一种环境友好型PVA/CdS量子点纳米复合物,并通过红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、热重(TG)、荧光光谱(PL)和紫外可见光谱(UV-Vis)等技术手段对复合物进行结构表征和光学性能研究。测试结果表明,复合物中CdS量子点为立方晶型结构,形状为球形,粒径小于5nm,具有很好的稳定性、分散性及发光性质。此外,Cu~(2+)对PVA/CdS水溶液荧光具有良好的猝灭作用,其荧光猝灭程度与Cu~(2+)浓度在1~1000nmol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数为0.9923,方法检出限为0.12nmol/L。该纳米复合物荧光分析方法简便快速、灵敏度高、检出限低,已应用于实际黄河水样中痕量Cu~(2+)的分析与检测。     

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。     

CdS量子点与曙红Y间的荧光共振能量转移研究

在水溶液中,量子点与有机荧光染料之间可能发生荧光共振能量转移(FRET)。本文以发射波长470nm的Cd S量子点为供体,曙红Y为受体,建立了Cd S量子点-曙红Y的FRET体系,研究了该体系的FRET参数。该体系受体供体数目比为8,猝灭效率为45.6%,增强效率为20.1%;供体-受体间的距离为4.4nm;临界能量转移距离为2.4nm。