生物相容性荧光无镉量子点的水相制备及其性质与应用研究

发布时间：2022-02-21 08:17

　　本论文围绕高荧光效率多元无镉量子点的水相制备开展研究,通过改变量子点的元素组成和优化表面配体种类,调控量子点光学性质,获得近红外发射、高荧光效率的量子点。通过包覆ZnS壳层,进一步增强多元无镉量子点的荧光强度和稳定性。基于阳离子交换原理,构建新型荧光传感器,达到快速温和检测重金属Cu2+的目的。此外,经过优化配体获得了荧光效率高、寿命超长的量子点,可作为长期实时监测细胞成像的理想材料。首先,利用配体适当平衡前驱体的反应活性,通过改变Cu/In元素比例,水相制备了近红外发射可调的Cu-In-S（CIS）量子点。利用稳态和瞬态荧光光谱,研究了量子点光学性质的温度依赖性。结果显示,极高的铜缺乏量会增大导带与铜离子能级之间的带隙,导致高能量发射峰的出现,量子点呈现双发射峰。当铜元素比例增加时,量子点带隙逐渐减小,双峰逐渐演变为近红外区的单一发射峰。此外,量子点化学计量比的改变对高能发射峰的峰位没有影响。包覆ZnS壳层后得到核壳型Cu-In-S/ZnS量子点,其荧光效率提高了一个数量级,达到13.8%,稳定性也有很大的改善。同时,所制备的近红外发射量子点细胞毒性低,在活体成像领域具有巨大的应用潜... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

单分散量子点的Lamer模型

青岛科技大学研究生学位论文7较高的反应温度下，无法实现量子点尺寸和形貌的控制。所以，合适的反应温度可以控制量子点的大小和形状。修饰配体的类型是合成量子点的另一个重要参数。配位能力较弱的配体不能阻止形成的颗粒之间的聚集，而络合能力较强的配体可能会阻碍量子点晶体的成核或生长。所以在量子点的合成过程中，要考虑上述因素的影响。按照合成溶剂的种类，将量子点的制备方法分为有机合成方法和水相合成方法，具体阐述如下。1.3.2量子点的有机合成方法图1-2有机合成示意图Fig.1-2Schematicrepresentationoforganicsynthesis.量子点有机合成方法的基本原理包括：在惰性气体氛围下，疏水溶剂中的有机金属前驱体以及配体在220–300℃的高温下热解。量子点的有机合成方法通常在疏水性还原剂以及配体存在的情况下进行的，如十八烯（ODE），DDT、辛胺（OctAm）、油胺（OlAm）、氧化三辛膦（TOPO）等配体，这些配体钝化了量子点的表面，制备高效率的疏水半导体纳米晶体。有机合成方法有热注射法、溶剂法、热分解法和加热合成法等。以下我选择热注射合成方法进行简要说明。1.3.2.1热注射合成方法图1-3量子点热注射有机合成的原理图Fig.1-3Schematicdiagramforahot-injectionorganometallicsynthesisofQDs.热注射法是在稳定剂存在的高温环境下，前驱体和表面活性剂发生反应。在

青岛科技大学研究生学位论文7较高的反应温度下，无法实现量子点尺寸和形貌的控制。所以，合适的反应温度可以控制量子点的大小和形状。修饰配体的类型是合成量子点的另一个重要参数。配位能力较弱的配体不能阻止形成的颗粒之间的聚集，而络合能力较强的配体可能会阻碍量子点晶体的成核或生长。所以在量子点的合成过程中，要考虑上述因素的影响。按照合成溶剂的种类，将量子点的制备方法分为有机合成方法和水相合成方法，具体阐述如下。1.3.2量子点的有机合成方法图1-2有机合成示意图Fig.1-2Schematicrepresentationoforganicsynthesis.量子点有机合成方法的基本原理包括：在惰性气体氛围下，疏水溶剂中的有机金属前驱体以及配体在220–300℃的高温下热解。量子点的有机合成方法通常在疏水性还原剂以及配体存在的情况下进行的，如十八烯（ODE），DDT、辛胺（OctAm）、油胺（OlAm）、氧化三辛膦（TOPO）等配体，这些配体钝化了量子点的表面，制备高效率的疏水半导体纳米晶体。有机合成方法有热注射法、溶剂法、热分解法和加热合成法等。以下我选择热注射合成方法进行简要说明。1.3.2.1热注射合成方法图1-3量子点热注射有机合成的原理图Fig.1-3Schematicdiagramforahot-injectionorganometallicsynthesisofQDs.热注射法是在稳定剂存在的高温环境下，前驱体和表面活性剂发生反应。在


本文编号：3636862