MRI增强CIS/ZnS/GdS量子点对水溶液中Cu^(2+)的选择性检测

铜是人体必需的微量元素,但过量的铜的摄入会扰乱细胞的内稳态,引起不同类型的神经退行性疾病.近年来,随着工业的发展,大量的铜通过各种途径泄漏到环境中,成为大量的饮用水污染物.因此,开发高灵敏度、高选择性的铜离子探测探针是十分必要和具有挑战性的.本文采用成本低、操作简单的MRI增强量子点-CuInS2/ZnS/GdS材料作为选择性铜(Cu^(2+))离子探针,对离子进行高灵敏度、高选择性的检测.当加入不同浓度的Cu^(2+)时,CuInS2/ZnS/GdS量子点的荧光强度降低,而加入其他金属离子(如Al^(3+)、Sn^(2+)、Zn^(2+)、Fe^(2+)、Mn^(2+)、Ca^(2+)、Na+和Gd^(3+))时,量子点的荧光强度不变.计算得到的Cu^(2+)检出限可低至0.5ppb.该方法的感应机制可能是Cu^(2+)诱导CuInS2/ZnS/GdS量子点聚集和沉淀而导致的荧光猝灭.

基于CuInS_2/ZnS核壳结构量子点的高光效暖白光LED

采用逐步热注射法合成了用于白光LED的Cu In S2/Zn S(CIS/Zn S)核壳结构量子点。通过调整Cu/In的比率,在Cu In S2(CIS)量子点的基础上,合成了发射波长在570~650 nm之间可调的CIS/Zn S量子点。与CIS量子点的低量子产率相比,具有核壳结构的CIS/Zn S量子点的量子产率达到了78%。通过在黄光荧光粉YAG∶Ce3+表面旋涂CIS/Zn S量子点的方式制备了暖白光LED器件。在工作电流为10 m A时,暖白光LED的发光效率达到了244.58 lm/W。由于CIS/Zn S量子点的加入,所制备的白光LED器件的显色指数达到86.7且发光颜色向暖色调发生了转移,相应的色坐标为(0.340 6,0.369 0)。

油溶性CuInS_2/ZnS量子点的制备及其温敏性聚丙烯酰胺胶束介导的水相转移

采用非热注法成功制备了高质量的油溶性CuInS2/ZnS核壳量子点,量子点的荧光发射峰在可见光到近红外范围内可调(550～800 nm),且荧光量子产率最高达80%。本文进一步利用具有温敏特性的聚丙烯酰胺胶束作相转移剂,成功地将油溶性的CuInS2/ZnS核壳量子点转移入水相。水相中自组装形成的CuInS2/ZnS量子点-胶束复合物不仅具有良好的荧光性质,而且胶束原有的灵敏的热响应性被保留。这些研究初步表明,无镉的低毒的CuInS2/ZnS量子点可作为纳米胶束的荧光示踪探针。

CuInS_2/ZnS量子点的微波水热合成与表征——推荐一个研究型综合实验

介绍一个研究型综合实验——简易微波水热合成CuInS_2/ZnS复合量子点及其表征。实验通过Cu^(2+)、In^(3+)、Zn^(2+)和S^(2-)离子为原料,以谷胱甘肽作为稳定剂,两步微波水热合成水溶性的CuInS_2/ZnS复合量子点。用X射线衍射法和透射电镜表征它的结构和形貌,用紫外-可见光吸收、荧光光谱、荧光寿命和荧光照片等表征光学性质,并探究温度、时间、成份对荧光性质的影响。通过该实验的设计与实施培养学生科学研究的方法和思维能力。

CuInS_2/ZnS核/壳量子点的制备及其光致发光器件

采用高温热分解法大批量地合成了CuInS_2裸核量子点,通过包覆ZnS壳层提高其发光量子效率;对CuInS_2裸核量子点和CuInS_2/ZnS核/壳量子点的形貌和光学性质进行了表征;将CuInS_2/ZnS核/壳量子点与Ga N蓝光二极管芯片相结合,组装了基于CuInS_2/ZnS核/壳量子点的红光发射照明器件。通过改变所涂覆CuInS_2/ZnS核/壳量子点的量,可以调节其发光二极管的红光成分,制备出一系列具有不同红光发射强度的CuInS_2/ZnS核/壳量子点基发光二极管。

CuInS_(2)/ZnS量子点对人卵颗粒细胞的毒性效应与机制

目的:体外原代培养人卵颗粒细胞,检测CuInS_(2)/ZnS量子点的细胞毒性效应并分析其分子机制。方法:采用透明质酸酶消化收集人超排卵外的颗粒细胞,进行体外原代培养,设立PBS对照组和低(1μg/mL)、中(10μg/mL)、高(100μg/mL)CuInS_(2)/ZnS量子点实验组,利用CCK-8法检测量子点处理后颗粒细胞活力的变化并计算半数抑制浓度(IC_(50));采用Annexin V/PI双染色法流式细胞术检测颗粒细胞凋亡情况;采用不同试剂盒分别检测性激素孕酮(P)和雌二醇(E2)的释放以及氧化应激相关指标活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、总抗氧化能力(T-AOC)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)及谷胱甘肽还原酶(GSH)活性的变化。结果:体外原代培养人卵颗粒细胞生长良好,在体外培养72 h后开始自发凋亡并黄素化。采用CuInS_(2)/ZnS量子点处理后48 h的IC;为66.72μg/mL。与PBS对照组比较,高剂量量子点处理组明显抑制细胞活力(P<0.01),诱导细胞凋亡(P<0.01),增加颗粒细胞P和E2的释放(P<0.05或P<0.01),中、高剂量量子点处理后颗粒细胞中ROS水平显著增加(P<0.05或P<0.01),颗粒细胞内的MDA、T-AOC及T-SOD活性均显著降低(P<0.01),高剂量量子点作用后细胞内的GSH活性显著升高(P<0.01)。结论:本研究成功进行了人卵颗粒细胞系的体外原代培养,发现10μg/mL剂量以上CuInS_(2)/ZnS量子点可以通过侵入颗粒细胞引起氧化损伤,促进细胞凋亡引发毒性效应,为CuInS_(2)/ZnS量子点在临床应用中的生物安全性评估提供了有价值的信息。

CuInS2量子点敏化ZnO基光阳极的制备与性能研究

采用两步法在导电玻璃(FTO)基板上制备纯氧化锌(ZnO)纳米棒和钇掺杂的氧化锌(ZnO∶Y)纳米棒,采用连续离子层吸附反应法(SILAR)在所制备的ZnO及ZnO∶Y纳米棒上沉积CuInS2量子点制备ZnO/CuInS2和ZnO∶Y/CuInS2光阳极。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针能谱仪(EDS)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、电流密度-电压(J-V)曲线等技术手段对不同光阳极样品的晶相结构、微观形貌、化学组成、光吸收性能和太阳电池性能进行了表征。实验结果表明:所制备的ZnO纳米棒和ZnO∶Y纳米棒为六方纤锌矿结构。CuInS2量子点敏化的ZnO纳米棒薄膜的光学带隙从3.22 eV减小为2.98 eV。CuInS2量子点敏化ZnO∶Y太阳能电池的短路电流密度和光电转换效率比未掺杂的ZnO纳米棒组装的太阳能电池分别提高了6.5%和50.4%。

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。

Mn^(2+)掺杂水溶性ZnS量子点的制备及其光致发光性能

采用共沉淀法,在3-巯基丙酸(MPA)为表面修饰剂下,成功制备出Mn2+掺杂水溶性ZnS量子点。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱仪和荧光分光光度计等表征方法研究了Mn2+掺杂剂及掺杂量对ZnS量子点的晶体结构、形貌和发光性能等的影响。结果表明,所得产物为ZnS立方型闪锌矿结构,样品呈不规则球形,粒径主要集中在9.7nm左右;在320nm激发下,Mn2+掺杂ZnS量子点出现两个发射波峰,分别位于587和637nm处,其中587nm处的发射波峰为ZnS表面态缺陷发光,而637nm处的发射波峰则属于Mn2+∶4T1-6A1能级特征发光。同时,利用红外吸收光谱对Mn2+掺杂水溶性ZnS量子点的形成机理进行了初步探讨。

共振光散射法(RLS)研究外源刺激对CdSe/ZnS量子点/TiO_2纳米复合物与人血清白蛋白的相互作用的影响

近似生理条件下,采用共振光散射法研究了CdSe/ZnS量子点/TiO_2纳米复合物同人血清白蛋白的相互作用,通过分析影响二者相互作用的纳米复合物浓度、pH、NaCl浓度、反应温度、检测时间、共存离子、表面活性剂、加样顺序等外源刺激因素,结果表明:新形成的复合体系可能加强蛋白质的疏水腔,使在水溶液中形成的疏水界面趋于集中,从而导致其共振光散射强度增强;体系受pH的影响变化非常灵敏;适当的NaCl浓度可以提高体系的I_(RLS)值灵敏度;共存离子改变了体系的离子强度,从而导致体系的△I_(RLS)值的改变;反应时间为5 min时,体系I_(RLS)值基本稳定;同一种表面活性剂对于不同的体系的I_(RLS)值的作用不完全一致,带相反电荷的表面活性剂与纳米复合物有很强的静电作用;对于与HSA相互作用的多元复合体系,加样顺序的不同对体系的I_(RLS)值的影响很明显;体系的I_(RLS)值随温度的改变呈不完全单调增加的趋势。这些信息为纳米材料与生物大分子的相互作用机制提供理论支撑,有助于深入了解纳米材料的生物相容性和安全性。

ZnS量子点荧光探针对Pb2+的检测研究

以L-半胱氨酸修饰ZnS量子点为荧光探针,测定火腿肠中Pb^（2＋）含量。对ZnS量子点进行了UV、IR、荧光性能表征。研究了酸度、ZnS量子点浓度对体系荧光强度的影响,最佳测定条件为pH 8,L-半胱氨酸-ZnS量子点（L-ZnS量子点）浓度为1.0×10^（-6）mol/L。基于Pb^（2＋）浓度对体系的荧光猝灭效应,实现对Pb^（2＋）的定量检测,Pb^（2＋）浓度在1.0×10^（-7）～4.5×10^（-5）mol/L范围内与体系的荧光强度线性关系良好,R2=0.984 7,检出限（3σ/S）为3.7×10^（-8）mol/L。线性方程为F0/F=88.14-14.05cPb^（2＋）,RSD=5.4%（n=6）。该方法简便、灵敏度高,可应用到检测Pb^（2＋）诸多方面。

Co^(2+)掺杂水溶性ZnS量子点的制备及其光致发光性能

采用共沉淀法,以3-巯基丙酸为表面修饰剂,成功制备出Co2+掺杂水溶性ZnS量子点。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、原子发射光谱仪、紫外-可见吸收光谱仪和荧光分光光度计等,研究了Co2+掺杂剂及掺杂量对ZnS量子点的晶体结构、形貌和发光性能等的影响。结果表明:所得产物均为ZnS立方型闪锌矿结构,量子点呈不规则球形,粒径主要集中在5.2 nm左右;掺杂样品发红色荧光,发光性能明显增强,属于Co2+形成的杂质能级(4A1—4T1)与缺陷的复合发光。同时,利用红外吸收光谱对Co2+掺杂水溶性ZnS量子点的形成机理进行了初步探讨。

CuInS_2量子点的制备及其敏化太阳能电池研究进展

综述了近年来国内外CuInS2量子点的合成方法以及CuInS2敏化太阳能电池的研究进展。采用绿色环保的溶剂油相合成CuInS2量子点是目前常用的制备方法,合成的量子点尺寸可调、尺度均匀。利用量子点溶液"非原位"和前驱体溶液"原位"法非真空条件制备CuInS2敏化光阳极,通过改善量子点与氧化物半导体界面的特性实现电池性能的改善。最后,结合现有问题提出了CuInS2敏化太阳能电池今后的研究方向。

CuInS_2量子点敏化太阳能电池材料的研究进展

CuInS_2量子点因低毒、良好的光电性能和热电稳定性而成为量子点敏化太阳能电池(QDSSC)极具前景的量子点敏化剂。首先简单介绍了CuInS_2量子点材料的光电性质和QDSSC中CuInS_2量子点的合成,然后重点总结了CuInS_2量子点敏化电极的制备及各电池材料对QDSSC性能的影响,最后指出了该电池目前存在的问题以及对未来的展望。

量子点CuInS_2晶体的近红外光学性质研究

利用密度泛函理论,对CuInS_2量子点晶体进行光学性质预测,得到CuInS_2晶体的理想禁带宽度为1. 08 eV,属于直接带隙半导体.同时计算了材料介电常数,折射系数,吸收系数及光损耗系数谱图.结合图谱分析,明确了CuInS_2量子点晶体位于波长范围750～1 500 nm表现出很好的透光性能.量子点CuInS_2晶体可能成为一种潜在的近红外成像示踪材料.本文拟使用CuInS_2量子点晶体标记纳米粒子,实现示踪的效果.

CuInS2三元量子点荧光探针测定新霉素

采用水热法制备了巯基乙酸修饰的CuInS_2三元量子点,基于CuInS_2量子点荧光强度能够被新霉素显著猝灭的特性,建立了CuInS_2三元量子点荧光探针测定新霉素的方法。优化的试验条件如下:(1)pH 8.0的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液的用量为0.5mL;(2)CuInS_2量子点的浓度为2.0×10^(-7) mol·L^(-1);(3)反应时间为5 min。新霉素的浓度在1.0×10^(-8)~2.0×10^(-7) mol·L^(-1)内与其对应的荧光猝灭强度呈线性关系,检出限(3s/k)为2.0×10^(-10) mol·L^(-1)。以空白样品为基体进行加标回收试验,所得回收率在98.4%~106%之间,测定值的相对标准偏差(n=5)在1.9%~2.4%之间。

光谱法研究新霉素与CuInS_2量子点的相互作用

采用水热法合成巯基乙酸修饰的CuInS_2量子点,通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和共振瑞利散射光谱研究新霉素与CuInS_2量子点的相互作用,发现新霉素对CuInS_2量子点荧光具有较强的猝灭作用;并利用SternVolmer方程研究新霉素对CuInS_2量子点的荧光猝灭机理,结果表明属于静态猝灭。根据静态猝灭方程和热力学方程计算不同温度下新霉素与CuInS_2量子点反应的结合常数和热力学参数,结果表明新霉素与CuInS_2量子点之间有较强的结合力,且主要以范德华作用力和氢键作用力为主。

ZnS∶Mn/SiO_2量子点的表面聚乙烯吡咯烷酮修饰及其应用于海水中铅离子检测

制备了二氧化硅壳层修饰的ZnS∶Mn量子点,基于聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与二氧化硅表面硅羟基的作用,在纳米复合微粒表面进行了PVP的修饰,得到了在海水中荧光性能及胶体稳定性良好的ZnS∶Mn/SiO2/PVP量子点。在Pb2+对所制备纳米微粒具有荧光猝灭效应的基础上,建立了用ZnS∶Mn/SiO2/PVP量子点作为荧光探针检测海水中微量铅离子的新方法。研究表明,量子点浓度为10-3mol/L时,海水中离子浓度在10~100μmol/L范围内与ZnS∶Mn/SiO2/PVP量子点荧光猝灭强度呈良好的线性关系,相关系数为0.994 6,检出限为8×10-7mol/L。

CuInS2量子点修饰棉织物的防紫外线性能研究

研究CuInS 2量子点修饰棉织物的防紫外线性能。制备了多种摩尔浓度的CuInS 2量子点溶液,通过水浴法利用CuInS 2量子点修饰棉织物,分析了CuInS 2量子点修饰棉织物内部结构变化,研究了量子点不同摩尔浓度对棉织物防紫外线性能的影响。结果表明:修饰后棉织物的紫外线吸收率与原织物相比提高了0.5倍~1.8倍,在UVA区域提升尤为明显,UPF可达到50+;量子点与棉织物能形成良好的结合,在水洗12次之后UPF仍达40+。认为:CuInS 2量子点可以有效提高棉织物的防紫外线性能。

CdSe/ZnS量子点荧光探针检测模拟高放废液中的Pd^(2+)

以表面基团为羧基的CdSe/ZnS量子点为荧光探针,建立了一种模拟高放废液中Pd^(2+)的分析方法。在优化条件下,Pd^(2+)能使CdSe/ZnS量子点荧光淬灭,据此建立量子点荧光强度和Pd^(2+)浓度之间的定量关系。实验表明,当Pd^(2+)的质量浓度为0.04~0.96mg/L时,工作曲线线性良好。检测了模拟高放废液中Pd^(2+)的浓度,相对误差为8%,相对标准偏差为4%(n=6),回收率为97.8%~109.1%。该方法灵敏度高、选择性好、分析速率快、价格低。