水溶性CdxZn1-xTe三元量子點(diǎn)的制備、性能及應(yīng)用.pdf

1、半導(dǎo)體量子點(diǎn)由于其不同于塊體材料的特殊物理化學(xué)性質(zhì),使其在生物標(biāo)記、熒光探針等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中具有巨大的應(yīng)用價值,而為了滿足生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用,量子點(diǎn)的水相制備技術(shù)成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)。目前,二元或二元核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)的水相制備技術(shù)較為成熟,而水溶性三元量子點(diǎn)的制備則存在一定的缺陷。在已制備得到的三元量子點(diǎn)中,其發(fā)射波長的可調(diào)節(jié)范圍多在藍(lán)紫光區(qū)或近紅外光區(qū),缺乏一種同時具備優(yōu)異熒光性能以及發(fā)射波長能夠覆蓋可見光區(qū)的水溶性三元量子點(diǎn),而CdZnTe

2、三元合金量子點(diǎn)從理論上有可能具備以上特性。為此,本文分別采用了二步法和一步法成功制備出了谷胱甘肽(GSH)穩(wěn)定的水溶性CdZnTe量子點(diǎn)。其中二步法為先制備得到ZnTe量子點(diǎn)晶核溶液,再加入Cd前體進(jìn)一步反應(yīng)生成CdZnTe三元量子點(diǎn),而一步法即為直接將Cd、Zn、Te前體溶液混合進(jìn)行反應(yīng)制備得到CdZnTe三元量子點(diǎn)。通過這兩種方法,我們獲得了熒光發(fā)射波長范圍為470～605nm,最高量子效率可達(dá)到75％的CdZnTe三元量子點(diǎn)。同時

3、,我們還系統(tǒng)研究了不同制備方法下不同反應(yīng)參數(shù)(反應(yīng)時間、配比以及pH等)對制備出量子點(diǎn)的熒光性能的影響。結(jié)果表明,兩步法制備CdZnTe三元量子點(diǎn)存在一定的缺點(diǎn),例如操作不便、實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性差等。并且,第一步反應(yīng)中制備得到的ZnTe晶核,其晶格缺陷較多、生長過程較難控制等缺點(diǎn),將對進(jìn)一步反應(yīng)得到的CdZnTe量子點(diǎn)的熒光性能產(chǎn)生影響。而一步法操作相對簡單,重復(fù)性好,并且通過調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)參數(shù)后得到的CdZnTe量子點(diǎn)其量子效率在480～590n

4、m波長范圍內(nèi)均可達(dá)到50%以上,高于目前水溶性量子點(diǎn)的文獻(xiàn)報道結(jié)果。此外,由于GSH是一種廣泛存在于人體的解毒劑,其與重金屬離子之間存在很強(qiáng)的螯合作用,因此當(dāng)GSH穩(wěn)定的量子點(diǎn)溶液中存在重金屬離子時,GSH與重金屬離子的結(jié)合將引起量子點(diǎn)表面狀態(tài)的變化,從而引起其熒光性能的變化。所以,我們將制備得到的GSH-CdZnTe三元量子點(diǎn)應(yīng)用于鉛、汞離子檢測中,研究了不同CdZnTe量子點(diǎn)濃度以及不同鉛、汞離子濃度時,量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度衰減程度。結(jié)