CdSe量子點的制備及修飾劑對其測定金屬離子影響的研究.pdf

1、物理上的量子點,在化學(xué)中一般稱之為半導(dǎo)體納米晶。由于它是介于微觀粒子和宏觀粒子之間的一類新的物質(zhì)層次,所以擁有了一些特殊的性質(zhì),因而受到人們的廣泛重視。
　　 相比其他核結(jié)構(gòu)的量子點,CdSe量子點有著更為突出的熒光性質(zhì),因此受到眾多學(xué)者的青睞。關(guān)于CdSe量子點合成制備與分析應(yīng)用的研究也成為一大熱門。量子點合成可分為有機相制備與水相制備。有機相制備法發(fā)展較為成熟,且制備出的量子點具有高度分散性,但是該制備方法也有很多弊端。所以

2、目前大多研究都采用水相制備法,這種方法制備出的量子點可直接作用于水溶液,并且擁有實驗成本低廉,反應(yīng)條件溫和,對環(huán)境污染小等優(yōu)勢。
　　 在合成量子點時,對于修飾劑的選擇較為重要。一方面,修飾劑可以修飾量子點表面的缺陷,增強量子點熒光強度。另一方面,修飾劑可以保護量子點,防止其團聚。最為關(guān)鍵的是修飾劑在量子點表面的基團直接影響量子點對樣品中離子的識別。為提高量子點的熒光強度與穩(wěn)定性,學(xué)者們采用兩種不同修飾劑混合修飾量子點,不同的修

3、飾劑可以減少量子點表面缺陷,更加完善量子點表面,從而達到提高熒光強度和穩(wěn)定性的目的。
　　 土壤、水體中重金屬離子超標已經(jīng)引起環(huán)境分析研究者的極大關(guān)注,及時有效地測定分析這些金屬離子是擺在學(xué)者們面前最大的難題,而目前的分析測試方法又有著許多缺點。近年發(fā)展起來一種新型的分析方法,利用量子點熒光寬且連續(xù)的激發(fā)光譜、窄的發(fā)射峰、較強的熒光穩(wěn)定性及抗漂白性等等一系列優(yōu)良特性,采用量子點作為熒光探針,利用熒光分析法測定金屬離子。該法有著其

4、他方法無可比擬的眾多優(yōu)勢,如高靈敏度、操作簡便、所用儀器較為簡單、所需環(huán)境條件較為溫和等等。
　　 本論文整個研究工作以制備CdSe量子點為核心,主要開展以下三個方面的工作:
　　 (1)鑒于有機相合成量子點的缺點,本實驗直接在水相中合成CdSe量子點。以氮氣除氧的前提下,以CdCl2·2.5H2O加入修飾劑作為鎘源,KBH4與Se粉反應(yīng)制備前軀體,加熱回流制備出CdSe量子點。通過一系列的條件優(yōu)化,選擇制備CdSe量子

5、點的最佳條件。通過熒光分光光度計、紫外分光光光度計、透射電鏡對制備出的量子點進行熒光測定及形貌表征,最終得到的量子點的粒徑大約為3.8 nm9并且熒光穩(wěn)定性較強,適合用來進行深一步的應(yīng)用分析。
　　 (2)采用混合修飾劑法,即用兩種不同的巰基試劑修飾量子點。本實驗得到的量子點修飾效果較好,表面缺陷較少,熒光強度與熒光穩(wěn)定性都有一定的提高。另外不同的修飾劑修飾量子點,使量子點的表面帶有不同的基團,這些基團與離子作用力不同,因此進一