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。

水溶性ZnS:Mn^(2+)量子点的合成及荧光性能研究

采用气液两相法合成了在573 nm处发射荧光的水溶性ZnS:Mn2+量子点。研究了Mn2+掺杂量(物质的量分数,下同)对ZnS:Mn2+量子点荧光强度的影响,结果表明:随着Mn2+掺杂量的增加ZnS:Mn2+量子点荧光强度随之增加;当Mn2+掺杂量达到1%时ZnS:Mn2+量子点荧光发射强度达到最大;继续增加Mn2+掺杂量ZnS:Mn2+量子点荧光强度减弱。利用透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱对ZnS:Mn2+进行了表征,结果表明ZnS:Mn2+量子点具有较强的黄色荧光。

酸碱度对水相合成ZnS:Mn^(2+)量子点荧光特性的影响

采用水相化学沉淀法合成ZnS∶Mn2+纳米量子点时,反应条件的变化会直接影响量子点的荧光特性。文中通过调节三聚磷酸钠(STPP)的加入量,改变反应介质酸碱度,成功获得了不同荧光颜色的ZnS∶Mn2+纳米量子点。研究结果表明:反应介质酸碱度的变化只改变了ZnS∶Mn2+量子点的发射光谱,而没有改变其激发光谱。分别加入0.17,0.16 g/mL的STPP,pH值控制在7.5,8.0时,合成的量子点发射峰出现在425 nm和475 nm,呈蓝色荧光;当加入0.15 g/mL的STPP,pH值控制在8.5时,量子点发射峰在485 nm,有微弱橙红色荧光;加入0.10,0.02 g/mL的STPP,pH值控制在9.0或9.5时,在580 nm处有单一发射峰,呈现较强的橙红色荧光。其中pH值为9.5时,荧光强度最高,所合成的ZnS∶Mn2+量子点直径为3.5 nm,且均匀分散。荧光光谱分析证明,随着介质pH值的增大,ZnS∶Mn2+量子点的发射峰逐渐红移,而pH值达到10.0时,发射峰又回到470 nm,橙红色荧光消失,呈蓝色。

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。

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。

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.

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。

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。

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。

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。

ZnS:Mn量子点作磷光探针定量检测微量汞

以巯基丙酸(MPA)为稳定剂,合成了锰掺杂硫化锌(ZnS:Mn)量子点。由于汞离子对ZnS:Mn量子点的磷光有很强的猝灭作用,应用MPA修饰的ZnS:Mn量子点作磷光探针,定量检测水相中的微量汞离子。相对于荧光,磷光的寿命长、选择性好,没有荧光和散射光的干扰。在优化的实验条件下,当汞离子的浓度在1.0×10^(-5)~1.0×10^(-3)mol·L^(-1)范围内时,ZnS:Mn量子点的△P/P与汞离子浓度之间的关系符合Stem-Volmer方程,其线性相关系数为0.998 8。回收率为85.2%~106.1%,相对标准偏差为3.46%,检出限为9.7×10^(-6)mol·L^(-1)。讨论了量子点磷光的猝灭机理,研究了常见金属离子的干扰作用,选择合适的掩蔽剂,可以有效地消除干扰离子的影响。

Co掺杂ZnS量子点荧光探针检测水体中Pb^2+和Cu^2+

目的以L-半胱氨酸作为表面修饰剂,采用水热法合成掺杂Co的ZnS量子点(ZnS:Co),并通过此量子点构建对Pb^2+和Cu^2+的荧光检测探针。方法通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和光致发光光谱(photoluminescence spectroscopy,PL)对样品进行表征和分析。结果ZnS:Co量子点为立方闪锌矿结构,颗粒呈不规则球形,平均粒径约为4.51 nm。ZnS:Co量子点相较纯ZnS量子点荧光强度增强了近4倍。基于ZnS:Co量子点构建了对Pb^2+和Cu^2+的荧光检测。Pb^2+和Cu^2+的加入会引起ZnS:Co量子点的荧光淬灭,ZnS:Co量子点只对Pb^2+和Cu^2+离子表现出良好的荧光响应,并且表现出良好的抗干扰能力。结论ZnS:Co量子点可以实现对水体中Pb^2+和Cu^2+的荧光检测。

ZnS:Mn^(2+)·QDs在定量分析测定中的应用

Mn掺杂ZnS量子点(ZnS:Mn^(2+)·QDs)作为具有高灵敏度的绿色环保纳米探针应用于各种微量物质的定量分析测定中,该文主要评述了ZnS:Mn^(2+)·QDs在重金属检测方面和生物学、医药学领域应用的研究进展,并结合现有的研究成果提出展望。

ZnS:Mn量子点作为荧光离子探针测定痕量铜(Ⅱ)

采用油相法合成了锰掺杂硫化锌(ZnS:Mn)半导体纳米晶,以水杨醛席夫碱与其进行配体交换,将席夫碱修饰于纳米晶表面。在优化的实验条件下,铜离子的加入使ZnS:Mn荧光出现强烈的猝灭作用。体系荧光强度的降低与Cu2+浓度呈现良好的线性关系,据此建立了测定Cu2+的新方法,其线性范围为2.50×10-7～6.25×10-5 mol.L-1,线性校正方程为1-F/F0=-9.21×10-3+1.60×105 C2Cu+,回归系数r=0.992,检测限为1.11×10-7 mol.L-1。本方法应用于自来水中Cu2+的测定,结果满意。

AgInS2和Ag—Zn—In—S量子点的制备及表征

采用热注入法成功制备出三元AgInS2和四元Ag—Zn—In—S量子点，物性测试得到AgInS2量子点的发射峰为701nm，Ag—Zn—In—S量子点的发射峰593nm，即Ag-Zn-In—S量子点的发射峰相对于AgInS2量子点发生了蓝移，AgInS2和Ag—Zn—In—S量子点都表现出了较长的荧光寿命，分别为169ns和162ns，结合生物组织光学窗口范围限制，相对Ag—Z—In—S，AgInS2量子点更适用于生物标记。