ZnS@CdS/HAP复合微球的SILAR法制备及光催化性能

以酵母模板法制备的中空羟基磷灰石(HAP)微球为基底,通过连续离子层吸附反应法(SILAR)制备ZnS@CdS/HAP复合微球,利用XRD、SEM、UV-vis等表征手段分析材料的晶体结构、微观形貌和光吸收能力等,同时结合亚甲基蓝的光催化降解实验探讨复合微球的光催化机理.结果表明:利用SILAR法成功实现了ZnS@CdS/HAP复合微球的制备,ZnS@CdS/HAP复合微球的直径约为3~5μm且分散性良好,在可见光区有良好的吸收性能,具有优异的光催化活性,在催化剂添加量1g/L、pH=7、温度为25℃的条件下,对50mL浓度为10mg/L的亚甲基蓝溶液可见光催化100min时去除率高达93%.机理分析证实,ZnS@CdS/HAP光催化可能存在的Z型电荷迁移机制在有效抑制光生载流子复合的同时有效抑制光生腐蚀的发生,提升了ZnS@CdS/HAP复合微球的光催化活性和稳定性.

CdS/ZnS-PVDF/PSF光催化膜的制备及其刚果红降解性能研究

光催化膜分离耦合技术处理废水是水处理研究方向之一,它是将膜分离技术与光催化技术结合,有效地解决了催化剂回收难的问题,同时也缓解了膜污染问题。利用水热法制备了CdS和CdS/ZnS光催化剂,用相转化法分别制备出聚偏氟乙烯/聚砜(PVDF/PSF)膜,以及CdS和CdS/ZnS光催化剂嵌入其中的CdS-PVDF/PSF光催化膜和CdS/ZnS-PVDF/PSF光催化膜。将刚果红溶液作为污染物,氙灯作为光源,分别对这3种膜的膜通量、截留率和刚果红降解率进行测试比较和分析。结果表明:反应进行360 min后,CdS/ZnS-PVDF/PSF光催化膜的膜通量能够达到63.0 L·h^(-1)·m^(2),相比PVDF/PSF膜(36.0L·h^(-1)·m^(2))和CdS-PVDF/PSF光催化膜(52.1L·h^(-1)·m^(2))的膜通量有显著增加,说明CdS/ZnS的负载有效缓解了PVDF/PSF膜的膜通量由于刚果红分子堵塞孔道引起的衰减。在膜通量增加的同时,CdS/ZnS-PVDF/PSF光催化膜的截留率在360min后依然保持在100%。CdS/ZnS-PVDF/PSF光催化膜对刚果红的降解率可以达到86.9%,分别比使用PVDF/PSF膜和CdS-PVDF/PSF光催化膜提高了18.1%和6.2%。CdS/ZnS-PVDF/PSF光催化膜能够获得最高的膜通量和降解率,因此用于降解废水中的有机污染物具有很好的应用前景。

微量热法研究CdSe/ZnS(QDs)/TiO_(2)复合物对金黄色葡萄球菌的抑制行为

采用水热法和溶胶-凝胶法成功制备CdSe/ZnS(QDs)/TiO_(2)复合物,并通过紫外吸收光谱、荧光光谱和哈达玛荧光变换成像等手段进一步证明其组分和结构.运用微量热法研究了CdSe/ZnS(QDs)/TiO_(2)复合物对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)的抑制行为,揭示其抑菌的作用机制及其相关热力学规律.检测了S.aureus代谢生长热谱图,根据热动力学函数得到S.aureus生长速率常数(k)、传代时间(t G)、最大产热功率(Pm)、抑制率(I)等热动力学参数.研究表明CdSe/ZnS(QDs)/TiO_(2)复合物对S.aureus抑制作用强于TiO_(2),且随着浓度的增加,抑制效果更加显著,说明CdSe/ZnS(QDs)/TiO_(2)复合物对S.aureus有良好的抑制行为.

碳量子点-CdSe@ZnS纳米晶双荧光二氧化硅纳米粒子的制备

采用N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷修饰的碳量子点与正硅酸四乙酯共水解的方式制备了碳量子点-CdSe@ZnS纳米晶双荧光二氧化硅纳米粒子(CdSe@ZnS//CDs-mSiO_(2))。通过考察CdSe@ZnS//CDs-mSiO_(2)的微观形貌及荧光特征,证明了碳量子点和CdSe@ZnS纳米晶被成功地包覆在了多孔SiO_(2)纳米粒子的内部,并且具有明显的双荧光特性。通过调整碳量子点和CdSe@ZnS纳米晶的比例以及CdSe@ZnS纳米晶的发射波长可获得丰富的荧光变化,显示出其在荧光编码和防伪以及生物标记领域的应用潜力。

氨基化CdSe/ZnS量子点对克百威的高灵敏荧光测定

制备了一种氨基化CdSe/ZnS量子点并用透射电镜进行了表征,其在543 nm处有最大荧光发射信号,碱性缓冲溶液作为溶剂时其荧光信号较强。将该量子点用于克百威的测定,结果显示克百威对其荧光信号有猝灭作用。在最佳条件下(0.1 mol/L氢氧化钠和PBS溶液为溶剂,10分钟为猝灭时间),量子点的荧光强度随着克百威浓度的增大而降低,在0.1~100.0μg/L的范围内荧光强度与克百威浓度的对数呈线性关系,相关系数R2为0.99,检出限为0.06μg/L。该方法可以与常规的LC-MS方法相媲美,具有更低的检测限。

水溶性的CdSe/ZnS纳米微粒的合成及表征

用L鄄半胱氨酸(Cys)作为稳定剂,合成了水溶性的CdSe/ZnS核壳结构的半导体纳米微粒。吸收光谱和荧光光谱表明,CdSe/ZnS纳米微粒比单一的CdSe纳米粒子具有更优异的发光特性。透射电子显微镜(TEM)、ED和XPS表征了CdSe/ZnS纳米微粒的结构、分散性及形貌。红外光谱证实半胱氨酸分子中的硫原子和氧原子参加了与纳米粒子表面的金属离子的配位作用。

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。

CdSe／ZnS量子点敏化太阳能电池电子注入与光伏性能表征

合成了CdSe/ZnS核壳结构量子点(QDs),将其作为光敏剂吸附在TiO2纳米晶薄膜上,组装成量子点敏化太阳能电池(QDSSCs),从电子注入速率和电池性能两方面对QDSSCs进行了表征.为了定量研究ZnS层包覆对电子注入的影响,运用飞秒瞬态光谱技术,测试了包覆ZnS前后,CdSe-TiO2体系的电子注入速率.实验测得ZnS包覆前后电子注入速率分别为7.14×1011和2.38×1011s-1,可以看出包覆后电子注入速率明显降低,仅为包覆前的1/3.电池器件J-V性能测试表明,ZnS作为绝缘层包覆在CdSe的表面有效提高了QDSSCs的填充因子和稳定性,但同时也导致了效率的降低.上述结果说明了电子注入速率的降低是导致电池电流和效率下降的重要原因,为今后优化核壳结构QDSSCs的电流和效率提供了依据.

生物偶联过程对于聚合物包覆的水溶性CdSe/ZnS核壳量子点发光的影响

以传统的戊二醛交联的方法实现了聚丙烯酸包覆的CdSe/ZnS量子点和人IgG蛋白分子的偶联,同时研究了偶联过程对量子点发光性能的影响。通过琼脂糖凝胶电泳技术证明量子点和蛋白分子偶联成功。通过稳态光谱和时间分辨光谱研究了偶联过程对量子点荧光性质的影响。发现偶联到量子点表面的戊二醛分子能够破坏量子点的表面从而增加其表面缺陷,使量子点发光效率降低;上述产物进一步与人IgG偶联增强了量子点的荧光强度,这是由于连接到量子点上的蛋白分子修复了量子点的表面,从而降低了表面缺陷所致。

3-巯基丙酸修饰的CdSe/ZnS量子点的合成及测定牛血清白蛋白的研究

以3-巯基丙酸作为修饰剂，在水溶液中合成了稳定的CdSe／ZnS量子点（QDs），透射电镜观察所合成量子点的形貌近似球形，粒径约为25nm。吸收光谱与荧光光谱的研究表明，CdSeQDs在410nm处有最大吸收峰，而CdSe／ZnSQDs的最大吸收峰在470nm处，CdSe／ZnSQDs的荧光强度是CdSeQDs的11倍。考察了缓冲溶液的体积、pH值、反应温度、反应时间对体系荧光的影响。在最佳实验条件下，体系的荧光强度与BSA的浓度呈线性关系，线性响应范围为0．746×10^-7～4．48×10^-7mol／L，检出限为3．846×10^-10mol／L。并且CdSe／ZnS QDs荧光强度基本保持稳定，可达两个多月。该方法应用于合成样品的测定，结果满意。

CdSe/ZnSe/ZnS多壳层结构量子点的制备与表征

展示了一种简捷的多壳层量子点合成路线。在含有过量Se源的CdSe体系中直接注入Zn源,"一步法"合成了CdSe/ZnSe量子点;进一步以CdSe/ZnSe为"核",表面外延生长ZnS壳层制备了核/壳/壳结构CdSe/ZnSe/ZnS量子点。相对于以往报道的多壳层结构量子点的制备方法,该方法通过减少壳层的生长步骤有效地简化了实验操作,缩短了实验周期,同时减少对原料的损耗。对量子点进行高温退火处理,能够大幅提高CdSe/ZnSe/ZnS量子点的发光量子产率。透射电镜、XRD以及光谱研究表明:所制备的量子点接近球形,核与壳层纳米晶均为闪锌矿结构,最终获得的CdSe/ZnSe/ZnS量子点的光致发光量子产率达到53%。为了实现量子点的表面生物功能化,通过巯基酸进行了表面配体交换修饰,使量子点表面具有水溶性的羧基功能团,并且能够维持较高的光致发光量子产率。

聚合物-CdSe/ZnS量子点复合薄膜的制备及其荧光性能研究

以两性齐聚物(聚马来酸十六醇酯,PMAH)为修饰剂,利用相转移的方法将油溶性的CdSe/ZnS量子点转移至水中,制备出高量子产率、高稳定性的水溶性CdSe/ZnS荧光量子点.随后将PMAH修饰的水溶性量子点分散到聚丙烯酸(PAA)乳液中,采用旋转涂膜的方法制备了透明的聚合物-CdSe/ZnS量子点复合薄膜,在紫外灯的照射下薄膜发出明亮的红色光.利用XPS对复合薄膜的表面结构进行了表征.随后对膜的光致发光性能和薄膜在黑暗的环境中对紫外光的耐受性进行了系统的研究,发现复合薄膜的荧光强度随着薄膜厚度和薄膜中纳米晶浓度的增加而线性增强,薄膜在紫外光照射800h后仍然保持了很高的荧光强度,量子产率仅仅损失了5%。

温度对CdSe/ZnS量子点吸收光谱和光致发光谱的影响

测量了分散于正己烷溶液和甲苯溶液中的CdSe／ZnS量子点在室温到近溶液沸点温度间的吸收与光致发光光谱，比较了两种不同的CdSe／ZnS量子点的光谱特性，讨论了温度对吸收和光致发光光谱峰值波长以及相对强度的影响。结果表明：在25—100℃范围内，CdSe／ZnS量子点激子吸收峰波长有微小红移，最大约为4nm；光致发光光谱峰值波长略有红移，但最大不超过6nm。根据光致发光光谱测量的结果，确定了Varshni定律中关于CdSe／ZnS量子点禁带宽度的两个经验参数：α=（2．0±0．2）×10^-4eV／K和β=（200±30）K。温度对CdSe／ZnS量子点吸收强度影响不大，荧光发射强度与温度呈线性关系增强。

SiO_2钝化提高CdSe/ZnS量子点的发光稳定性

光诱导功能退化是胶体量子点在应用中面临的主要挑战之一,本文针对这一问题研究了使用磁控溅射沉积SiO_2薄膜形成钝化层来提高CdSe/ZnS量子点发光稳定性的方法。首先,通过三正辛基膦辅助连续离子层吸附反应方法合成了615 nm发光的红色CdSe/ZnS量子点。然后将量子点旋涂在SiO_2/Si基片上,再通过磁控溅射方法在量子点上沉积了厚度为20 nm的SiO_2薄膜作为钝化层。使用连续波激光光源分别在空气气氛和真空条件下照射样品,研究了经过不同照射时间后钝化和未钝化量子点的稳态光致发光光谱。结果表明,随着照射时间的延长,没有SiO_2钝化的量子点的PL强度显著降低、PL峰值发生蓝移、FWHM不断增大。对比研究发现,由于SiO_2薄膜能够阻挡空气中的水和氧,减缓了量子点表面的光诱导氧化现象,因此显著提高了CdSe/ZnS量子点的稳定性。

CdSe/ZnS量子点荧光猝灭法测定农药甲胺磷

基于农药甲胺磷对CdSe/ZnS量子点荧光猝灭的现象,建立了一种简单快速测定农药甲胺磷的新方法.在最佳实验条件下,CdSe/ZnS量子点的荧光猝灭程度与甲胺磷浓度在4.72×10-7～7.08×10-6 mol/L范围内呈线性关系,相关系数为0.998 8,检出限为2.5×10-7 mol/L.本法已成功用于大米及莴苣叶菜中农药甲胺磷残留的检测,加入回收率在91.7%～106.7%之间.利用紫外-可见光谱及透射电子显微镜技术,探讨了甲胺磷对CdSe/ZnS量子点荧光的猝灭机理.

在多相体系中制备核壳型CdSe/ZnS量子点

在多相体系中制得了CdSe/ZnS半导体量子点,采用X射线粉末衍射(XRD)、电子透射显微镜(TEM)等测试手段对产物进行了表征,结果表明CdSe/CdS量子点尺寸均一、形貌规则,具有立方晶体结构。初步研究了此体系的反应机理,并通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对产物的光学性质进行了分析,结果表明在CdSe量子点外面包覆一定厚度的ZnS壳层后,其激子发射强度和量子效率显著提高。

基于CdSe/ZnS核壳型量子点的高灵敏、快速细菌计数新方法的研究

以乙酰丙酮镉和硬脂酸锌为前驱体,合成了巯基丙酸修饰的CdSe/ZnS核壳型量子点(QDs)。并将其作为荧光探针,以金黄色葡萄球菌(S.aureus)为目标细菌,建立了一种高灵敏的、简单快速的细菌计数新方法,并借助荧光显微镜成功的进行成像探测研究。通过考察量子点浓度、孵育时间等因素的影响,确定了细菌定量检测的最佳条件。在最优化的实验条件下,体系的相对荧光强度随细菌数量的增加而增大。该方法的线性范围为102CFU/mL～106CFU/mL,检测限为102CFU/mL,线性回归方程为Y=427.586X-677.022(R=0.996 49)。本方法有效克服了传统的细菌计数方法存在的缺陷,具有较高的灵敏度和较好的重现性(实际样品检测的RSD=3.6%～8.1%),且操作简单、检测时间短、成本低,有很好的潜在应用价值。

以UV胶为纤芯本底的CdSe/ZnS量子点光纤光致荧光光谱的传光特性

制备了一种以紫外(UV)固化胶为纤芯本底的CdSe/ZnS量子点掺杂光纤.通过测量不同掺杂浓度和光纤长度下的量子点光致荧光光谱,得到了荧光峰值强度与量子点掺杂光纤浓度和长度的关系,确定了UV胶纤芯本底下的量子点的吸收系数、合适的掺杂浓度和光纤长度.结果表明:UV胶在光纤中具有吸收小、收缩率低、与石英光纤包层折射率匹配、性能稳定等特点,是一种比较理想的实验室制备量子点光纤纤芯本底的材料.

CdSe/ZnS核-壳结构量子点的非线性光学吸收

利用开孔Z扫描技术研究了吸收峰分别为553nm和503nm的两种尺寸CdSe/ZnS核-壳结构量子点溶液的非线性吸收性质.对于532nm,6ns激光脉冲,两种材料均表现出饱和吸收向反饱和吸收转化的现象.数值模拟结果表明:当吸收峰波长大于激光波长时,饱和吸收过程由快、慢两种机制组成,分别对应基态载流子被激发至不同的激发态,而强光下的反饱和吸收与快过程相关;当吸收峰波长小于激光波长时,饱和吸收主要由快过程机制引起,强光下的反饱和吸收源自激发态吸收和双光子吸收.我们的研究结果表明半导体量子点是研制光开关和光限制器件的理想候选材料.

脂溶性CdSe/ZnS量子点脂质体复合物的制备及表征

在油相中成功合成了脂溶性CdSe/ZnS核壳量子点纳米粒,粒径平均为4.5 nm,量子产率达29%,发射波长为540 nm。通过薄膜分散法,以蛋黄卵磷脂、胆固醇为膜材,将脂溶性的CdSe/ZnS核壳量子点包覆于脂质体磷脂双分子层中,由于磷脂分子的两亲性,使得脂溶性的CdSe/ZnS核壳量子点同时又具有亲水性。通过透射电镜对脂质体形态进行了表征,倒置荧光显微镜证实了发光CdSe/ZnS核壳量子点成功包埋于脂质体双分子层中,包裹的发光CdSe/ZnS核壳量子点具有更稳定的发光及抗光漂白性质。