收藏本站
《山东大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

碲化物量子点的制备、表征及其在生物荧光标记中的应用

王翎  
【摘要】:半导体量子点(quantum dots, QDs)是近年来被广泛研究的一类发光物质,当其直径小于其激子玻尔直径(一般小于10nnm)时,就会表现出特殊的物理和化学性质。半导体量子点的这种特殊结构导致它具有量子尺寸效应、介电限域效应、表面效应、宏观量子隧道效应等特性,并由此派生出半导体量子点独特的发光特性。这些特性使得它们在生命科学、分析科学、材料科学、免疫医学、检验检疫等传统及新兴领域中发挥着越来越重要的作用。与传统的有机荧光染料相比,量子点的优点为宽激发、窄发射、发射峰较窄并且对称,发射波长可通过控制它的尺寸大小和化学组成来调节,荧光强度及稳定性是普通荧光染料的100倍左右,生物体系中几乎没有光漂白现象,生物相容性好等,可以用作荧光探针对生物样品和细胞进行染色。 本论文以碲化镉(CdTe)量子点的合成和生物荧光标记为主要研究内容,对在水相中合成的可直接用于生物应用的CdTe量子点进行了探索性的实验研究。论文取得了以下主要研究成果: 1.采用简易的一步水相合成法直接制备以巯基乙酸(TGA)和谷胱甘肽(GSH)为稳定剂的水溶性CdTe量子点,并对其进行了X射线粉末衍射、透射电子显微镜成像、动态光散射、紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱等一系列表征。实验结果表明,用这种一步合成法在简单的实验环境下,无须保护气体就可以制备出量子产率高达80%以上的闪锌矿结构CdTe量子点,量子点的尺寸都在5nm以下,随着反应时间的延长,CdTe量子点的粒径变大,从而使其吸收和发光波长发生红移。室温静置可对其荧光量子产率产生一定的影响。此外,GSH的用量对合成的CdTe量子点的荧光量子产率的影响不大。 2.微波加热方法具有加热速率快、能量利用率高和体加热等优点,在CdTe量子点材料合成中受到了广泛关注。我们利用微波辅助加热的方法取代传统的油浴加热,在水溶液中用微波辅助加热的方法在较短的时间内合成了巯基(TGA和GSH)包覆的CdTe量子点。随着反应时间的延长,CdTe量子点的粒径变大,从而使其吸收和发光波长发生红移。但随着反应的进行,在相同的时间段内,反应后期与前期相比,CdTe量子点的吸收和发光波长的红移量减小。 3.用一步合成法制备的CdTe量子点作为前躯体,用Hg离子部分取代CdTe量子点中的Cd元素,从而形成三元HgCdTe量子点。本论文研究了三元体系中各元素的组成比,以及荧光光谱与元素组成比的关系。实验结果表明,随着Hg离子加入量的增加,形成的HgCdTe量子点的带隙逐渐变窄,其发光波长发生红移,通过改变量子点中Hg的含量可以获得介于CdTe和HgTe带隙之间的禁带宽度,可以实现对量子点的发光波长的调谐。 4.用一步合成法制备的CdTe量子点作为荧光探针,与生物抗体结合后可形成生物荧光探针,并将此生物荧光探针应用于细胞的荧光成像。我们用TGA包覆的发绿光的CdTe量子点和兔抗鼠抗体结合后形成的荧光探针成功地标记了大鼠成纤维细胞,经过稀释以后,荧光共聚焦显微镜仍然能够看到清晰的非常强的荧光,这说明了我们合成的CdTe量子点具有非常高的荧光量子产率。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李增慧,任富根,赵嘉农,高亚东,丁士应,王振宇;河南栾川北岭碲化物型金矿围岩蚀变特征[J];矿物岩石地球化学通报;1995年02期
2 罗镇宽,关康,王曼祉,王传泰;中国某些金矿床中碲化物的特征[J];黄金地质;1999年03期
3 王天琪;俞重远;刘玉敏;芦鹏飞;;有限元法分析不同形状量子点的应变能及弛豫度变化[J];物理学报;2009年08期
4 刘炜;;一种新型红外探测器的介绍——量子点红外探测器[J];科技信息(学术研究);2007年06期
5 黄金陵,黄宝泉;三组元碲化物CrNb_2Te_4的合成和晶体结构研究[J];科学通报;1991年09期
6 李龙泉,张国辉,李亚栋;硒化物和碲化物纳米粉组分的测定[J];中国科学技术大学学报;1999年06期
7 肖虎;孟宪权;朱振华;金鹏;刘峰奇;王占国;;二次退火制备Ⅲ-Ⅴ族半导体量子点[J];人工晶体学报;2010年03期
8 李文江;廖宇峰;孙碳;谢飞;陈民芳;;原位构筑CdSe核-ZnS壳结构复合量子点及其光学性能研究[J];长春工程学院学报(自然科学版);2010年03期
9 谢二庆,王志光,金运范;离子注入制备量子光电材料的研究[J];原子核物理评论;1998年03期
10 张佩华,赵振华,朱金初,张文兰,包志伟,张玉虎;东坪式金矿的金银碲化物及其载金性[J];矿物学报;2002年04期
11 俞重远;刘玉敏;任晓敏;;InGaAs应变减少层对InAs量子点发光波长红移的影响(英文)[J];人工晶体学报;2007年05期
12 桂周琦;熊贵光;张熙;;AlGaN/GaN抛物量子点的尺寸相关三阶非线性极化率研究[J];光子学报;2007年12期
13 黄庆;;量子点掺杂与人才引进[J];新知客;2008年10期
14 柏杉山;张静姝;李青;刘克明;郭昌胜;王玉秋;;量子点环境暴露与细胞毒性效应研究进展[J];生态毒理学报;2009年01期
15 朱振华;孟宪权;肖虎;;离子注入制备Si基InAs量子点[J];大众科技;2010年05期
16 胡秀荣,童九如;Ⅱ-Ⅳ族化合物半导体超微粒子光谱性质的研究Ⅱ:硒化物、碲化物[J];浙江大学学报(理学版);1996年04期
17 黄平,张怀武,刘颖力;Bi,Al替DyIG量子点磁光材料的晶化温度研究[J];云南大学学报(自然科学版);2005年S1期
18 刘玉敏;俞重远;杨红波;黄永箴;;应变自组织量子点的几何形态对应变场分布的影响[J];半导体学报;2005年12期
19 孟宪权;何亮;肖虎;;离子注入法制备Si基量子点[J];武汉大学学报(理学版);2008年01期
20 刘明强;郭震宁;杨小儒;;球形量子点的三阶极化率[J];量子光学学报;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李烨;涂洁;;砷化镓量子点太阳电池及材料的研究现状[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
2 杨杰;杨宇;;溅射自组装Ge/Si量子点的生长和演变研究[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
3 王宝瑞;徐仲英;孙宝权;姬扬;孙征;Z.M.Wang;G.J.Salamo;;InGaAs/GaAs量子点链状结构光学性质的研究[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年
4 刘鹏强;王茺;杨宇;;Si表面生长Ge量子点的研究进展[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
5 徐章程;张雅婷;J M Hvam;;亚单层InGaAs/GaAs量子点异质结和激光器[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
6 朱俊杰;;量子点表面功能化与光电化学传感[A];中国化学会第27届学术年会第09分会场摘要集[C];2010年
7 张学贵;王茺;杨杰;鲁植全;潘红星;李亮;杨宇;;离子束溅射自组装生长Ge/Si量子点浸润层的研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
8 徐凯宇;唐珺;;GaN量子点压电性能的分子力学模拟[A];现代数学和力学(MMM-XI):第十一届全国现代数学和力学学术会议论文集[C];2009年
9 张素英;范滨;程实平;凌洁华;周诗瑶;王葛亚;施天生;鲍显琴;;用(XRD)和(TEM)研究碲化物薄膜附着牢固度与其显微结构的关系[A];'99十一省(市)光学学术会议论文集[C];1999年
10 吴雪梅;陈静;诸葛兰剑;姚伟国;;半导体量子点材料中的量子限域效应的研究[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;Cyberlux收购SPE 获全球封装专利权[N];电子资讯时报;2006年
2 本报记者 张强;新一代光电子器件:让网络速度更快捷[N];科技日报;2007年
3 黑龙江省电信技术支援中心 林秋菊 王洪国;密集波分复用关键技术[N];人民邮电;2001年
4 薛黎;中国高新技术与国际水平日趋缩小[N];上海证券报;2007年
5 吴映红;光纤放大器的宽带化[N];中国电子报;2001年
6 刘献忠;浅谈稀散元素硒、碲、铼的用途[N];中国有色金属报;2001年
7 记者陈欣然 通讯员李贤;天大科研成果被《自然》中国网站选为研究亮点[N];天津教育报;2010年
8 记者 赵晖;天大研究成果破解绿色能源瓶颈[N];天津日报;2010年
9 特约记者 徐丛荣;《中国矿物志——硫化物和硫盐矿物卷》完成[N];地质勘查导报;2010年
10 王小龙;新型热电材料可将汽车废热转为电能[N];科技日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王翎;碲化物量子点的制备、表征及其在生物荧光标记中的应用[D];山东大学;2010年
2 龚明;量子点光学性质的经验赝势计算[D];中国科学技术大学;2010年
3 蔡其佳;锗硅量子点的制备及退火特性研究[D];复旦大学;2010年
4 胡梅;量子点—生物分子复合探针的构建及其在生物分析中的应用[D];复旦大学;2010年
5 常树全;水溶性量子点的γ射线辐照制备及其生物效应研究[D];南京航空航天大学;2009年
6 杨卫海;水溶性量子点的水热法合成及多重响应荧光复合微球的制备[D];上海交通大学;2009年
7 张奎;量子点光学传感器的设计及其对痕量有害物质的可视化检测[D];中国科学技术大学;2011年
8 万真;Ⅱ-Ⅵ族复合结构量子点的微反应合成及工艺研究[D];华东理工大学;2011年
9 朱栋;锰掺杂硒化锌等荧光量子点的制备及应用[D];南京大学;2011年
10 高雪;掺杂型量子点在生物医学检测和疾病诊断方面的应用研究[D];吉林大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周东波;量子点的合成与水溶性修饰及动态行为观察[D];西南大学;2010年
2 赵伟;量子点的组分分布和电子结构计算[D];北京邮电大学;2010年
3 匡芮;水性量子点的制备及其作为双酚A分析探针的研究[D];华中农业大学;2010年
4 李小花;新型量子点的制备及其应用[D];陕西师范大学;2010年
5 徐昕;水溶性量子点的制备及性能研究[D];上海交通大学;2011年
6 刘金华;量子点的制备及其水溶性修饰[D];湖南大学;2009年
7 江瑛;各向异性与量子点平衡形态及应变分布研究[D];浙江工业大学;2011年
8 杨淑平;新型核壳量子点的制备及在生物传感器中的应用研究[D];江南大学;2012年
9 郑羡诺;基于细胞芯片平台的量子点细胞毒性研究[D];复旦大学;2010年
10 范艳红;硫化锌及其掺杂量子点的制备、修饰及性能研究[D];武汉理工大学;2012年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978