基于CdTe量子点荧光探针对稀土元素铕的快速检测

铕(Eu)作为地球储备较少的稀土元素之一,在很多领域都有重要作用。本文通过一锅法合成了巯基乙酸修饰的CdTe量子点作为荧光探针,并基于稀土元素铕离子对于荧光探针的特异性猝灭作用,建立了水环境中对稀土元素铕离子的快速检测。在最佳条件下,在49.97nmol·L^(-1)~1088.03nmol·L^(-1)的浓度的范围内,CdTe荧光探针猝灭强度与Eu^(3+)浓度呈现良好的线性关系,检出限为36.47nmol·L^(-1),相关系数为0.9992。该方法对水环境中Eu^(3+)检测中回收率为108.2%~112.4%,具有响应速度快、简单、特异性强、灵敏度高等突出优点。

热载流子多结太阳能电池CdSe/CdS核壳量子点和纳米片的声子瓶颈效应机理

热载流子多结太阳能电池(HCMJSC)是热载流子及叠层电池概念相结合而提出的一种较有前景的第三代太阳能电池之一,其理论效率在一个标准太阳条件(即1000 W/m 2,25℃)下将高于65%,远高于32%的单节硅基电池极限效率。该型电池主要包括一个宽带隙的顶结薄膜和一个适中带隙的厚底结基底,以分别高效吸收利用高能和低能光子。其广泛应用于光电器件的宽带隙CdSe/CdS低维材料体系(如量子点、纳米片等)有望成为顶结薄膜的合适候选材料。然而,该材料体系中的声子瓶颈效应(PBE)机理目前尚不明晰。文章主要研究了CdSe/CdS核壳量子点(QDs)和纳米片(NPLs)中的PBE机理;通过稳态光致发光(SSPL)和皮秒时间分辨尺度光致发光(ps-TRPL)技术,计算该材料体系的热弛豫系数(Q th),从而定量分析激发载流子的弛豫速率,同时阐述了PBE和量子点中常见的俄歇复合之间的耦合关系,最终系统研究了QDs和NPLs中载流子弛豫过程机理,提出HCMJSC的发展路径和建议。

CdTe/ZnS核壳结构半导体量子点的荧光特性研究

纳米技术研究体系中量子点是重要的研究模块之一,量子点尺寸非常小,具有独特的光物理特性。该文旨通过实验进行分析,实验过程选择99%纯度硼氢化钠、99%纯度硫酸锌、S212恒速搅拌器、TG16-WS高速离心机、0.310 mL巯基乙酸等,制备0.4565 g CdCl_(2)·2.5H_(2)O混合液,当样本溶液呈现橙色时,表明CdTe核已制备完成。实验结果显示:单脉冲能量增加时,τ_(-rise)与τ_(2)有所降低,τ_(1)数值增加,τ_(-rise)与壳层厚度呈正比关系。通过对量子点荧光特性的分析,有利于促进核壳结构量子点的制备。

丁酰胆碱和硫代胆碱与CdTe量子点的络合特征以及光谱性质的理论研究

本文利用密度泛函理论,研究了丁酰胆碱和硫代胆碱在CdTe量子点上的络合特征.优化了稳定的络合构型,计算了吸附能、电荷密度、前沿分子轨道以及紫外可见吸收光谱.研究发现:丁酰胆碱在CdTe量子点上的吸附能较小、与量子点之间的电子相互作用较弱,属于物理吸附,紫外可见光吸收强度较弱.而硫代胆碱与量子点之间存在化学吸附,存在强的电子相互作用,紫外可见光吸收强度增强.我们的研究结果为实验中使用CdTe量子点检测丁酰胆碱酯酶提供了理论支持.

CdTe/CdS核壳量子点与蛋白质荧光标记

利用连续离子层吸附技术合成了水溶性的CdTe/CdS核壳量子点.通过CdS壳层的包覆,量子点的量子效率由原来的15%(裸核)提高到38%(核壳),这种核壳结构量子点的化学和光学性质具有更好的稳定性,可以用于生物标记.本文采取共价连接与静电吸附两种方法,实现了量子点的生物标记,电泳技术已证明,应用这种量子点成功地实现了对蛋白质分子的生物标记.通过对量子点与蛋白质偶联前后的荧光光谱分析,发现量子点与蛋白质作用后荧光增强是由于蛋白质对量子点进行了表面修饰,从而降低了表面缺陷引起的非辐射跃迁几率所致.通过共价连接量子点的荧光峰位红移,主要是由于偶极-偶极相互作用引起的;量子点与蛋白质静电吸附作用引起的荧光峰位蓝移主要起因于量子点表面电荷量的降低.

静电自组装制备CdTe量子点纳米薄膜

以巯基丙酸为稳定剂,在水相中合成了表面带负电荷、具有良好的分散性、平均粒径为5nm的CdTe量子点.通过CdTe量子点与阳离子聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和阴离子聚电解质聚苯乙烯磺酸钠(PSS)之间的静电相互作用,在石英基片表面通过层层静电自组装方法制备了多层CdTe量子点纳米薄膜.以荧光分光光度计、UV-Vis、XPS、AFM等测试手段对所得的CdTe量子点纳米薄膜进行了表征.研究结果表明,CdTe量子点自组装多层薄膜的UV-Vis吸光度与组装层数基本呈线性关系,薄膜成膜质量良好.自组装薄膜基本上规整并均匀地覆盖在石英基底表面,但薄膜中存在部分CdTe量子点聚集现象.通过在相邻的两层CdTe量子点之间引入基本结构单元为PDDA/PSS/PDDA的聚电解质复合层,可有效提高CdTe量子点纳米薄膜的成膜质量.所得的CdTe量子点纳米薄膜具有良好的荧光光致发光性.

以CdTe量子点为荧光探针测定黄瓜中链霉素的残留量

基于链霉素使Cd Te量子点荧光增强的特性,建立了以Cd Te量子点为荧光探针检测黄瓜中链霉素残留量的新方法。研究了影响链霉素检测的因素,确定了最佳测定条件。在最佳实验条件下,链霉素的浓度在5.0×10^-12-1.0×10^-10mol/L范围与体系的相对荧光强度呈线性关系,线性相关系数（r）为0.999 0,检出限达5.0×10^-13mol/L,方法的加标回收率为99%-106%。方法具有选择性高、检出限低、简单快速等优点,用于黄瓜中链霉素残留量的测定,结果令人满意。

水热法合成CdTe量子点及其与蛋白质连接作为生物荧光探针的研究

以巯基丙酸为稳定剂．采用水热法合成了CdTe量子点。吸收光谱和荧光光谱表明，所合成的CdTe量子点具有优异的发光特性。透射电子显微境（TEM）表征了纳米微粒的结构和粒径分布。并以牛血清白蛋白（BSA）为代表，通过测定CdTe量子点与BsA偶联（QOs-BsA）后溶液的荧光强度确定CdTe量子点与蛋白质偶联的最佳反应条件为pH9-10，反应温度37℃，反应时间2h。通过荧光发射光谱研究了溶液DH和NaCl浓度对QDs-BSA溶液和QDs溶液荧光强度的影响。在优化的反应条件下．用制备的QDs-BSA荧光探针对BSA进行了定量测定，线性范围是0．06～0．48μg／mL，对0．24μg／mL QDs-BSA样品7次测定的相对标准偏差是2．2％。

水溶性CdTe量子点荧光探针的制备表征及应用

采用水相合成法,在氮气气氛下,以3-巯基丙酸(MPA)为稳定剂制备了水溶性的CdTe量子点,并通过荧光(PL)光谱、紫外可见(UV-Vis)光谱、透射电子显微镜(TEM)和X射线粉末衍射(XRD)对样品进行了表征。XRD结果表明量子点为立方闪锌矿结构,TEM结果表明量子点分散性较好,形状为球形,平均粒径为2.0 nm。进一步考察了回流时间、反应温度和体系pH值对量子点性能的影响,结果表明:回流时间、反应温度和体系pH值对量子点的粒径大小、粒径分布及生长速度均有影响。基于量子点对金属离子具有荧光响应的特性,以CdTe量子点为荧光探针实现了对水溶液中Ni2+的检测。

水热法合成巯基乙胺稳定的CdTe量子点

提出了一种以水热法合成巯基乙胺稳定的CdTe量子点的简单制备路线.在优化的反应条件下,产物的荧光量子效率最高达到19.7%,接近已报道的其它方法的2倍.考察了反应条件对产物的荧光性能的影响及产物在不同pH溶液中的稳定性.

基于CdTe/ZnS量子点共振能量转移荧光猝灭法测定孔雀石绿

以巯基乙酸作为稳定剂合成了CdTe/ZnS量子点,发现CdTe/ZnS量子点的荧光发射光谱与孔雀石绿的吸收光谱能有效重叠,且该量子点与孔雀石绿能通过静电吸引力结合,满足荧光共振能量转移的条件,据此建立了以CdTe/ZnS量子点为供体,孔雀石绿为受体的共振能量转移体系,并将该体系用于孔雀石绿含量的测定。研究发现,在pH 8.0的Tris-HCl缓冲溶液中,当量子点的浓度为1.6×10-4mol/L时,体系的荧光猝灭程度与孔雀石绿的浓度呈良好的线性关系,线性范围为0.048～3.2μmol/L,相关系数为0.999 3,方法的检出限为0.015 8μmol/L,该方法已成功用于实际水样的测定,加标回收率为99.3%～102%。并对CdTe/ZnS量子点与孔雀石绿之间的反应机理进行了讨论。

水合肼还原二氧化碲水相合成CdTe量子点

以巯基乙酸为稳定剂,氯化镉为镉源,二氧化碲为碲源,水合肼为还原剂,一步合成了CdTe量子点.研究了反应时间、碲与镉的摩尔比及巯基乙酸与镉的摩尔比等实验条件对CdTe量子点生长过程的影响.采用荧光光谱、X射线粉末衍射和透射电子显微镜等对量子点的性能进行了表征.结果表明,反应时间及反应物的相对用量对量子点的生长和荧光光谱有明显影响,所得CdTe量子点具有立方晶型,发光颜色从绿色到红色连续可调,荧光量子产率可达26%.

高质量CdTe量子点的水相快速合成

系统考察了水相合成CdTe量子点的主要影响因素,通过改变无水乙醇-水体系的体积,提高NaHTe的合成质量,并调整反应温度,改变反应的初始pH值,在水相中快速合成了量子产率高、粒径分布范围窄的CdTe量子点,实现了对量子点发光性质的调控,在最佳条件(无水乙醇3mL,水1mL,反应初始pH8.0,反应温度40℃)下,最高量子产率达68%.量子点胶体溶液在回流过程中有时产生白色沉淀,放置7d后,未过滤白色沉淀的量子点比过滤后的量子点荧光强度提高15%,白色沉淀还有减小粒径分布的作用.

水溶性CdTe量子点的合成及其用于荧光猝灭法测定肌红蛋白

以3-巯基丙酸为稳定剂，合成了具有特殊光学性质的水溶性CdTe量子点，其最大发射波长位于544nm。利用荧光光谱、紫外可见光谱及圆二色光谱法系统的研究了CdTe量子点与肌红蛋白（Mb）二者结合前后体系光谱的变化，从而证实了CdTe量子点与Mb之间静电结合反应的特征。在pH7．0的PBS缓冲液中，用CdTe量子点作为荧光探针研究了肌红蛋白与量子点的相互作用，并基于肌红蛋白对CdTe量子点有显著的荧光猝灭作用，建立了肌红蛋白的快速检测方法。在最佳实验条件下，该体系荧光强度的猝灭程度（AF）与肌红蛋白质量浓度呈良好的线性关系，线性范围为0．3～24ug／mL，检出限为0．13ug／mL。该方法已对合成样品中肌红蛋白进行检测，并用于人体尿样中肌红蛋白的测定。

稳定剂对水相制备CdTe量子点的荧光性能和细胞毒性影响研究

用巯基乙酸(TGA)、半胱氨酸(L-Cys)和谷胱甘肽(GSH)这三种巯基稳定剂在水相中制备了CdTe量子点(QDs).红外光谱(FTIR)分析结果表明,三种稳定剂都成功地利用Cd2+与巯基之间的配位与QDs相结合并起到保护及稳定的作用.利用荧光光谱对不同QDs的荧光性能进行了研究,结果表明当采用GSH作为稳定剂时,QDs的生长速率较快,且最大发射波长能够达到约680nm;L-Cys-CdTe的生长速率次之,也能生成具有较大发射波长的QDs;TGA-CdTe的生长速率最慢,且最大发射波长只能达到约620nm,但是其荧光强度较高,适于制备对荧光强度要求较高的QDs.通过MTT(噻唑蓝)比色法对细胞存活率进行测定,同时利用显微镜对细胞形貌进行观察,结果表明各量子点都具有一定的细胞毒性,但TGA-QDs对细胞的伤害作用更大,以20μg/mL的浓度对细胞培养24h后,细胞存活率只有52.6%.

CdTe量子点的光谱特性及其应用

研究了水相CdTe量子点的共振散射光谱、荧光光谱和吸收光谱特性。结果表明,随着量子点粒径（d）的增大,CdTe量子点的荧光峰（λF）发生红移,吸收峰也发生红移,且吸收峰（λA）的峰形变宽、吸光度（A）降低,λ与ln（d）均存在较好的线性关系。其函数关系为λA=126.74ln（d）＋395.92和λF=155.01ln（d）＋415.5。共振散射光谱研究表明,共振散射波长λR与CdTe量子点粒径（3.8～8.6nm）的对数存在较好的线性关系,线性回归方程为λR=148.37ln（d）＋418.08,相关系数为0.9952,而且同一粒径的CdTe量子点,共振散射强度与CdTe量子点的浓度也存在良好的线性关系,粒径为3.8nm的CdTe量子点在波长597nm处的线性范围,回归方程,相关系数分别为：22.5～180.0μmol·L^-1;I597nm=0.5721c＋5.884,0.9975。共振散射光谱法作为检测CdTe量子点粒径的一种新方法,具有简便快速及较好的应用价值。

CdTe量子点标记的DNA电化学传感器的研究

利用碳纳米管和CdTe量子点(QDs)组装的电化学传感器,建立了一种识别DNA的新方法。将氨基修饰的单链DNA探针共价键合固定在带有羧基的碳纳米管修饰的金电极上,然后与CdTeQDs标记的目标DNA进行杂交。利用差分脉冲法(DPV)和循环伏安法对目标DNA的固定和杂交进行表征,通过电活性指示剂柔红霉素(DNR)的DPV峰电流变化,对互补DNA、非互补DNA和单碱基错配DNA序列进行识别。与未标记CdTeQDs的目标DNA相比,标记CdTeQDs的目标DNA序列的电流响应灵敏度明显提高。DNA电化学传感器检测的优化条件:DNR的浓度为1.67×10-5mol/L,DNA杂交时间为80min,杂交温度为55℃。在1.0×10-13～1.0×10-8mol/L范围,目标DNA浓度的对数值与其响应的DPV信号(还原峰电流)呈线性关系,检出限为3.52×10-14mol/L(S/N=3,n=9),线性方程为ΔI=50.22+3.567lgcDNA,相关系数为0.9966。对1.0×10-10mol/L的目标DNA样品进行重复测定,相对标准偏差为4.8%(n=5),重复性良好。

高量子产率水溶性CdTe量子点的制备与表征

以巯基乙酸(HSCH_2COOH,TGA)为稳定剂,在水相中合成高量子产率CdTe量子点(QDs),产率达68%。用紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计、红外光谱仪、透射电子显微镜等对制备的样品进行表征。结果表明:CdTe QDs紫外吸收峰及荧光发射峰均随回流时间延长而红移,即粒径在不断增大;荧光发射峰窄而对称,表明QDs分散性好、大小较均一,半峰宽随回流时间延长而逐渐变宽,表明粒径在增大的同时粒径分布范围也变宽;从TEM及紫外-可见光谱推算,可知其粒径约为3nm;红外光谱图说明作为稳定剂的巯基乙酸对QDs表面起到修饰作用。

CdTe,核-壳型CdTe/CdS及CdTe/ZnS量子点的合成及表征(英文)

在水相中制备了半导体CdTe纳米晶,核-壳型CdTe/CdS和CdTe/ZnS纳米晶(即量子点;QDs).利用扫描隧道显微镜(STM)和荧光光谱(FS)对合成的纳米晶量子点进行了研究,并且根据FS的数据进行了量子效率的计算.STM的结果表明合成的量子点直径约为3nm并且分布良好.为了提高量子效率,对Cd2+浓度和Cd2+∶S2-比例等反应条件进行了研究,结果表明随着回流时间的增加,核-壳型量子点CdTe/CdS的量子效率总体上呈下降趋势.CdTe/CdS在pH8.5,Cd2+∶S2-=10∶1(摩尔比)时可获得80.0%的最大量子效率.同时制备了核-壳型量子点CdTe/ZnS,其最大发射波长由551nm(CdTe)红移到635nm(CdTe/ZnS)表明量子点的尺寸在增长,但是量子效率下降到14.4%.当前研究的量子点可适用于生物标记,生物成像,以及基于共振能量转移的生物传感研究.

微波辐射法制备水溶性CdTe量子点及其光谱学研究

用半胱胺作为稳定剂,采用微波辐射加热的方法快速合成了水溶性的CdTe量子点。吸收光谱和荧光光谱表明所合成的量子点具有优异的发光性能。透射电子显微镜(TEM)和X射线粉末衍射(XRD)表征了量子点的结构和粒径分布。通过荧光发射光谱研究了反应温度、加热时间和配体浓度对量子点晶体生长速度的影响。反应温度提高或稳定剂半胱胺的浓度减小,纳米晶体的生长速度加快。在一定温度下,随着反应时间的延长,量子点发射波长发生红移。与传统的水相回流方法相比微波加热制备水溶性的CdTe量子点具有反应速度快、得到的量子点尺寸分布均匀、半峰宽较窄和量子产率较高等特点。