熒光半導(dǎo)體納米復(fù)合粒子的水相合成和表征.pdf

1、目前，熒光半導(dǎo)體納米粒子(NPs)，又稱為熒光半導(dǎo)體量子點(diǎn)(QDs)，在生物醫(yī)學(xué)研究中應(yīng)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(yīng)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(diǎn)應(yīng)用的道路上，關(guān)鍵要解決的問題是如何提高量子點(diǎn)的光化學(xué)穩(wěn)定性和水溶性，而且量子點(diǎn)的表面修飾是其生物應(yīng)用的前提。 Ⅱ—Ⅵ型半導(dǎo)體量子點(diǎn)，隨尺寸改變?cè)诳梢姽鈪^(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(diǎn)隨尺寸變化其發(fā)射光譜可覆蓋整個(gè)可見光區(qū)，從而成為研究的熱點(diǎn)之一。 鑒于此，本課題在前人工作的基礎(chǔ)上對(duì)CdTe量子點(diǎn)的制備及其表面無機(jī)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(diǎn)，并對(duì)其生長過程和熒光性能分別做出討論和比較。文中詳細(xì)探討了反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)前驅(qū)體的pH值和前驅(qū)體中反應(yīng)物的摩

3、爾比等條件對(duì)反應(yīng)過程的影響，并得到了制備高質(zhì)量的CdTe量子點(diǎn)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(yīng)用適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣群头磻?yīng)溫度為100℃的條件下，經(jīng)研究得到最佳的反應(yīng)時(shí)間是180分鐘，最佳的反應(yīng)前驅(qū)體pH值為8.2，最佳的反應(yīng)前驅(qū)體中反應(yīng)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(diǎn)。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(yīng)用適

4、當(dāng)攪拌速度，反應(yīng)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(yīng)時(shí)間為55分鐘，最佳的反應(yīng)前驅(qū)體中反應(yīng)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(diǎn)。這兩種水相制備方法，原料價(jià)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(fù)性更好，是合成水溶性量子點(diǎn)較好的制備方法。 在獲得高質(zhì)量的CdTe量子點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步

5、探討了采用無機(jī)化合物來包覆CdTe量子點(diǎn)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(jī)納米復(fù)合粒子。由于Cd(OH)2和ZnS等無機(jī)化合物的包覆，使得所制備的核殼型無機(jī)納米復(fù)合粒子的粒徑大于CdTe量子點(diǎn)，因此在其熒光強(qiáng)度大大增強(qiáng)的同時(shí)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(duì)Cd(OH)2和ZnS包裹CdTe量子點(diǎn)，所制備的核殼結(jié)構(gòu)的形成進(jìn)行研究，這是除發(fā)射波長的紅