CdTe,核-殼型CdTe/及CdTe/ZnS量子點的合成

產品概述

水溶性CdTe/CdSe/ZnS量子點產品是以CdTe為核心，CdSe和ZnS為殼層，表面由親水配體包裹的核/殼/殼型熒光納米材料，平均的量子產率為70%，尤其指出的是此產品在近紅外波段仍然具有40%以上的量子產率，儲存時應避免陽光直射，4度密封暗處保存，可以為客戶訂制生產620nm～820nm任一波長不同克數的產品。本產品具有粒徑均一，吸收光譜寬泛，發射光譜對稱，熒光強度高而穩定等特點。

圖片注釋

(A)量子點轉水相前后的吸收光普

(B)量子點轉水相前后的熒光發射光譜

(C)日光燈下量子點的轉水相的照片(上層為水，下層為氯仿)

水溶性CdTe/CdSe/ZnS 量子點的合成

采用傳統水熱法,合成了高熒光性能、高穩定性的CdTe/CdS/ZnS核/殼/殼結構的量子點。在實驗優化過程中發現,CdTe內核的粒徑、CdS殼層的包覆時間及包覆次數、ZnS殼層的包覆時間及包覆次數以及量子點的表面配體對CdTe/CdS/ZnS量子點的量子產率和光穩定性都有重要影響。實驗中我們發現:以580 nm左右的CdTe量子點為核,包覆兩層CdS和一層ZnS制備的CdTe/CdS/ZnS量子點的性能**理想。反應體系的pH對量子點的性能影響很大,不同pH下反應前體的組成成分及配位情況差異較大,我們發現pH在8.0左右**適宜。ZnS的殼層生長受溫度影響較大,高的溫度不利于ZnS在CdTe/CdS表面形成高結晶程度的殼層;同時反應進行過快,晶體生長過快,粒徑不易控制。實驗證明:其他反應條件相同情況下,制備相近波長的CSS量子點時,反應溫度越高所得到的量子點原液穩定性越差,因此我們在進行ZnS包殼時選用的反應溫度較低,為80°C。在ZnS包殼過程中,我們采用不同配體并考察了配體(巰基丙酸、半胱氨酸和谷胱甘肽)對制備的量子點的熒光性能及穩定性的影響。結果表明:配體自身的穩定性直接影響到量子點的穩定性,這是因為配體的解離及氧化脫落會破壞量子點的表面結構從而導致量子點的熒光減弱甚至因聚沉而完全淬滅,本實驗的條件下,巰基丙酸(MPA)的穩定性**, MPA穩定的CdTe/CdS/ZnS量子點穩定性也**,與預期相符。 

在水相中制備了半導體CdTe、核殼CdTe/CdS和CdTe/ZnS納米晶（量子點；QDs）。通過掃描隧道顯微鏡（STM）和熒光光譜（FS）對所制備的納米晶體進行了研究，并根據FS所得數據計算了量子產率（QYs）。通過掃描隧道顯微鏡（STM）評估了分散良好的碲化鎘（CdTe）的粒徑為約3nm。研究和討論了CdTe/CdS核殼量子點量子點的一些反應條件，如Cd2+濃度的依賴性和Cd2+的作用+∶S2－等。在所有這些方法中，核殼CdTe/CdS的QYs通常隨回流時間的推移而遞減。當pH值為8.5，Cd2時，可獲得80.0%的**QYs+∶S2－=10:1（摩爾比）。此外，制備了CdTe/ZnS核殼量子點，結果表明，與CdTe核相比，CdTe/ZnS核殼量子點從551nm紅移到635nm，這表明量子點尺寸有所增長，但CdTe/ZnS的QYs下降到14.4%。目前在本研究中討論的量子點很容易合成，它們將在基于熒光共振能量轉移（FRET）的生物標記、成像和生物傳感應用中發揮作用。

水溶性羧基化CdSe/ZnS量子的特點

(1)激發波長范圍寬、發射波長范圍窄，可以使用同一種激發光同時激發多種量子點，發射出不同波長的熒光。相比較傳統的熒光染料分子而言，英光染料的激發光波長范圍較窄，需要多種波長的激發光來激發多種熒光染料，給實際工作來了很多的不便。

(2)發射峰窄而對稱重小、而熒光染料發射峰不僅寬，而且不對稱拖尾嚴重，互相重嚴重容易互相干擾，給分析檢測帶來難以解決的難題

(3)(3)發射波長可通過控制其大小和組成來調諧，可以任意合成所需波長的星子點，大小均勻的星子點譜峰為對稱高斯分布

(4)(4)光強度及穩定性是普通熒光染料的100倍左右，幾乎沒有光褪色現象，可以對所標記的物體進行長時間的觀察。

(5)生物相容性好，尤其是經過各種化學修飾之后，可以進行特異性連接，對生物體危害小，可進行生物活體標記和檢測，而熒光染料一般毒性較大生物相容性差。