Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體量子點(diǎn)的合成及其在指紋顯現(xiàn)中的應(yīng)用.pdf

1、半導(dǎo)體量子點(diǎn)是一類尺寸介于單個(gè)分子與體相材料之間的納米晶，主要包括由Ⅱ-Ⅵ族和Ⅲ-Ⅴ族元素組成的納米顆粒，在基礎(chǔ)研究與技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域都受到人們的極大關(guān)注。作為一種新型的熒光探針材料，與傳統(tǒng)的有機(jī)熒光染料相比，量子點(diǎn)具有寬的激發(fā)光譜，窄而對(duì)稱的發(fā)射光譜、高的熒光量子產(chǎn)率、熒光壽命長(zhǎng)、光穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。目前半導(dǎo)體量子點(diǎn)的合成方法包括溶膠凝膠法、微波輻射法、有機(jī)金屬前驅(qū)物法等，其中有機(jī)金屬前驅(qū)物法是合成高質(zhì)量量子點(diǎn)最常用的方法，但該方法反應(yīng)條件

2、苛刻，合成成本高，毒性大，且產(chǎn)物不溶于水，限制了其作為生物標(biāo)記材料的研究和應(yīng)用。而水相合成的量子點(diǎn)具有很好的生物相容性，無(wú)需進(jìn)行表面親水修飾就可以直接應(yīng)用于生物標(biāo)記。在本論文中，我們利用了水相合成方法制備出了系列具有良好熒光性能和穩(wěn)定性的Ⅱ-Ⅵ量子點(diǎn)和量子點(diǎn)核殼結(jié)構(gòu)，并對(duì)其制備工藝、結(jié)構(gòu)和熒光性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并考察了其對(duì)各種客體指紋顯現(xiàn)效果的影響。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果如下： 1、以硒粉、亞硫酸鈉和氯化鎘為原料，巰基乙酸為修飾劑，合

3、成了粒徑較小且均勻的水溶性CdSe量子點(diǎn)溶液，考察了反應(yīng)時(shí)間、初始pH值以及Cd：Se摩爾比等對(duì)CdSe量子點(diǎn)粒徑及熒光強(qiáng)度的影響。XRD、HRTEM和熒光光譜的分析結(jié)果表明，CdSe量子點(diǎn)的晶粒尺寸為2-3nm，均勻分布于有機(jī)包覆物中。CdSe量子點(diǎn)溶液的最大吸收峰在450nm，發(fā)射峰為562nm。在紫外光照射下，弱堿條件下合成的CdSe熒光量子點(diǎn)溶液可以清晰的顯現(xiàn)出光滑客體表面的指紋細(xì)節(jié)。 2、使用CdCl2，NaBH4和T

4、e粉為反應(yīng)物，不同巰基化合物為穩(wěn)定劑合成了粒徑均勻的多色水溶性CdTe量子點(diǎn)，研究了不同原料比、回流時(shí)間、初始pH值對(duì)合成的CdTe量子點(diǎn)熒光強(qiáng)度的影響。紫外-可見吸收光譜、熒光光譜的表征結(jié)果表明：以巰基乙酸為穩(wěn)定劑，[Cd2+]：[Te]：[TGA]=1：0.5：（3-4），pH>7條件下合成的CdTe量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度較強(qiáng)，且穩(wěn)定性較好，CdTe量子點(diǎn)溶液的熒光最大發(fā)射峰位隨回流時(shí)間的延長(zhǎng)從525nm紅移至591nm。XRD、高分辨電

5、鏡表征結(jié)果表明：CdTe量子點(diǎn)的晶粒尺寸為3-5nm，均勻分布于有機(jī)包覆物中。在紫外光照射下，CdTe熒光量子點(diǎn)溶液可以清晰的顯現(xiàn)出不同顏色的光滑客體表面的指紋細(xì)節(jié)。 合成的CdTe/SiO2實(shí)現(xiàn)了SiO2與CdTe的有效連接，使CdTe的熒光強(qiáng)度增強(qiáng)，對(duì)指紋有較好的助顯效果；CdTe/CdSe可縮短合成紅色量子點(diǎn)的時(shí)間，增強(qiáng)了水溶性CdTe的穩(wěn)定性，其中CdTe：CdSe（mol）=1：1的包覆結(jié)構(gòu)顯現(xiàn)的指紋細(xì)節(jié)清晰，完整。