熒光納米微粒在微球表面的組裝.pdf

1、半導(dǎo)體納米晶，也稱為量子點(diǎn)(Qds)，與有機(jī)染料相比，量子點(diǎn)具有發(fā)射峰窄且可調(diào)、光化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、發(fā)光效率高等獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)。不同尺寸的納米晶的吸收光譜可以從閾值一直延續(xù)到遠(yuǎn)紫外，用單個(gè)激光器即可同時(shí)檢測多個(gè)標(biāo)記物。傳統(tǒng)的金屬有機(jī)化學(xué)法合成的半導(dǎo)體納米晶不能直接用于生物標(biāo)記，而水相合成法制備的半導(dǎo)體納米晶具有成本低、無毒、生物兼容性好的優(yōu)點(diǎn)，但是早期在水相中合成的納米晶的熒光產(chǎn)率很低。通過在核表面生長晶格匹配、寬帶隙材料形成核殼結(jié)構(gòu)，可以

2、大大提高半導(dǎo)體納米晶的量子產(chǎn)率。將納米粒子由材料轉(zhuǎn)化為器件的過程中，必須將納米粒子以某種方式固定或與其它基體復(fù)合起來，組裝成預(yù)定二維結(jié)構(gòu)的納米有序薄膜。本論文圍繞水溶性核殼結(jié)構(gòu)的CdTe/CdS半導(dǎo)體納米晶的制備，以及CdTe納米晶在聚苯乙烯微球表面的仿生組裝做了一系列有特色的研究，得到了一些創(chuàng)新性結(jié)果。本論文的研究內(nèi)容和得到的主要結(jié)論如下： (1)用巰基丙酸為穩(wěn)定劑，通過改變回流時(shí)間，在水相中合成了一系列具有核殼結(jié)構(gòu)的CdTe

3、/CdS半導(dǎo)體納米晶，采用TEM、紫外．可見分光光度計(jì)和熒光光度計(jì)對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行了表征。所得到的CdTc/CdS納米晶粒徑分布均勻，在水溶液中具有良好的分散性；熒光光譜中發(fā)射峰窄而尖銳；隨著回流時(shí)間的延長，納米晶溶膠的熒光強(qiáng)度呈增大-平穩(wěn)-降低的趨勢；而發(fā)射峰的紅移則說明納米晶的尺寸在逐漸增大。 (2)利用CdTe半導(dǎo)體納米晶和PDDA，PSS溶液為原液，采用靜電自組裝方法進(jìn)行仿生組裝，在聚苯乙烯微球表面成功制備了PDDA/PSS

4、/PDDA/CdTe多層膜。利用熒光光度計(jì)對(duì)其光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征，研究了薄膜層數(shù)、CdTe半導(dǎo)體納米晶粒徑大小對(duì)其性質(zhì)的影響。所得到的PDDA/PSS/PDDA/CdTe多層膜具有良好的光致發(fā)光性；隨著組裝層數(shù)的增加，薄膜的熒光強(qiáng)度增大；薄膜發(fā)射峰的位置隨著CdTe納米晶粒子的增大而紅移，這一規(guī)律和CdTe納米晶在水溶液中的變化規(guī)律一致。 (3)通過在納米晶和納米晶薄膜的制備過程中添加金屬離子，探討了金屬離子的摻雜對(duì)納米晶及納米

5、晶薄膜光學(xué)性質(zhì)的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)金屬離子對(duì)納米晶熒光性能都有不同程度的猝滅作用，但zn2+的添加卻會(huì)增強(qiáng)納米晶的光致發(fā)光性能。當(dāng)Zn2+度為1×10-3mol/L時(shí)，促進(jìn)作用最為明顯。 (4)利用靜電自組裝原理，以表面包覆有納米晶薄膜的聚苯乙烯微球?yàn)闃?biāo)記物，對(duì)Goat anti-Rb IgG/FITC和Rabbit IgG進(jìn)行了熒光標(biāo)記。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，標(biāo)記有熒光微球的Goat anti-Rb IgG/FITC的熒光譜圖中同時(shí)出現(xiàn)了FI