熒光半導體納米復合粒子的水相合成和表征.pdf

1、目前，熒光半導體納米粒子(NPs)，又稱為熒光半導體量子點(QDs)，在生物醫(yī)學研究中應用的可行性和重要意義已經(jīng)是有目共睹，相關(guān)的研究理論、合成制備和應用成果日益增多。盡管如此，我們不難發(fā)現(xiàn)，還存在許多有待解決的問題和很寬廣的研究空間。在量子點應用的道路上，關(guān)鍵要解決的問題是如何提高量子點的光化學穩(wěn)定性和水溶性，而且量子點的表面修飾是其生物應用的前提。 Ⅱ—Ⅵ型半導體量子點，隨尺寸改變在可見光區(qū)具有寬的發(fā)射范圍。其中在水相合成的

2、CdS，CdSe納米粒子體系，其發(fā)射光譜較弱，且可調(diào)光譜范圍較窄，而CdTe量子點隨尺寸變化其發(fā)射光譜可覆蓋整個可見光區(qū)，從而成為研究的熱點之一。 鑒于此，本課題在前人工作的基礎上對CdTe量子點的制備及其表面無機物修飾做了如下研究： 本文利用不同的Te源，NaHTe和Na2TeO3，分別在水相中制備CdTe量子點，并對其生長過程和熒光性能分別做出討論和比較。文中詳細探討了反應時間，反應前驅(qū)體的pH值和前驅(qū)體中反應物的摩

3、爾比等條件對反應過程的影響，并得到了制備高質(zhì)量的CdTe量子點的最佳合成工藝。在以NaHTe做作為Te源，以TGA作為穩(wěn)定劑的水相制備方法中，應用適當?shù)臄嚢杷俣群头磻獪囟葹?00℃的條件下，經(jīng)研究得到最佳的反應時間是180分鐘，最佳的反應前驅(qū)體pH值為8.2，最佳的反應前驅(qū)體中反應物鎘碲的摩爾比為4.0：1，制備出了具有高質(zhì)量綠色熒光的CdTe量子點。在以Na2TeO3作為Te源，以L—cysteine作為穩(wěn)定劑的水相制備方法中，應用適

4、當攪拌速度，反應溫度為100℃和pH值為8.6的條件下，經(jīng)研究得到最佳的反應時間為55分鐘，最佳的反應前驅(qū)體中反應物鎘碲的比例為6.0：1，同樣制備出了具有高質(zhì)量綠色熒光的CdTe量子點。這兩種水相制備方法，原料價格低廉，操作簡便，安全，環(huán)保。但相比較而言，以Na2TeO3作為Te源的水相制備方法，原料利用率更高，前驅(qū)體制備速度更快，重復性更好，是合成水溶性量子點較好的制備方法。 在獲得高質(zhì)量的CdTe量子點的基礎上，本文進一步

5、探討了采用無機化合物來包覆CdTe量子點來獲得具有更好的熒光性能的納米粒子的制備方法，成功合成了CdTe/Cd(OH)]2和CdTe/ZnS核殼型無機納米復合粒子。由于Cd(OH)2和ZnS等無機化合物的包覆，使得所制備的核殼型無機納米復合粒子的粒徑大于CdTe量子點，因此在其熒光強度大大增強的同時其熒光發(fā)射峰發(fā)生明顯紅移。在本文中通過熒光光譜對Cd(OH)2和ZnS包裹CdTe量子點，所制備的核殼結(jié)構(gòu)的形成進行研究，這是除發(fā)射波長的紅