水溶性CdxZn1-xTe三元量子點的制備、性能及應用.pdf

1、半導體量子點由于其不同于塊體材料的特殊物理化學性質,使其在生物標記、熒光探針等生物醫(yī)學領域中具有巨大的應用價值,而為了滿足生物醫(yī)學應用,量子點的水相制備技術成為了人們關注的重點。目前,二元或二元核殼結構量子點的水相制備技術較為成熟,而水溶性三元量子點的制備則存在一定的缺陷。在已制備得到的三元量子點中,其發(fā)射波長的可調節(jié)范圍多在藍紫光區(qū)或近紅外光區(qū),缺乏一種同時具備優(yōu)異熒光性能以及發(fā)射波長能夠覆蓋可見光區(qū)的水溶性三元量子點,而CdZnTe

2、三元合金量子點從理論上有可能具備以上特性。為此,本文分別采用了二步法和一步法成功制備出了谷胱甘肽(GSH)穩(wěn)定的水溶性CdZnTe量子點。其中二步法為先制備得到ZnTe量子點晶核溶液,再加入Cd前體進一步反應生成CdZnTe三元量子點,而一步法即為直接將Cd、Zn、Te前體溶液混合進行反應制備得到CdZnTe三元量子點。通過這兩種方法,我們獲得了熒光發(fā)射波長范圍為470～605nm,最高量子效率可達到75％的CdZnTe三元量子點。同時

3、,我們還系統(tǒng)研究了不同制備方法下不同反應參數(shù)(反應時間、配比以及pH等)對制備出量子點的熒光性能的影響。結果表明,兩步法制備CdZnTe三元量子點存在一定的缺點,例如操作不便、實驗可重復性差等。并且,第一步反應中制備得到的ZnTe晶核,其晶格缺陷較多、生長過程較難控制等缺點,將對進一步反應得到的CdZnTe量子點的熒光性能產(chǎn)生影響。而一步法操作相對簡單,重復性好,并且通過調節(jié)實驗參數(shù)后得到的CdZnTe量子點其量子效率在480～590n

4、m波長范圍內均可達到50%以上,高于目前水溶性量子點的文獻報道結果。此外,由于GSH是一種廣泛存在于人體的解毒劑,其與重金屬離子之間存在很強的螯合作用,因此當GSH穩(wěn)定的量子點溶液中存在重金屬離子時,GSH與重金屬離子的結合將引起量子點表面狀態(tài)的變化,從而引起其熒光性能的變化。所以,我們將制備得到的GSH-CdZnTe三元量子點應用于鉛、汞離子檢測中,研究了不同CdZnTe量子點濃度以及不同鉛、汞離子濃度時,量子點的熒光強度衰減程度。結