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水溶性CdTe纳米晶的合成及表面性质研究

赵奎  
【摘要】: 发光纳米晶,特别是II-VI族半导体纳米晶,以其尺寸相关的独特的发光特性,预示着广阔的应用前景。目前,在多个研究领域,人们开展对II-VI族半导体纳米晶的研究,特别是作为一种新型的荧光标记物,应用到生物荧光标记领域,更是成为了一个热门的研究方向。本论文工作主要开展了CdTe纳米晶大尺寸粒子的快速制备、光学性质和表面修饰研究,以解决发光半导体纳米晶在生物标记领域应用中的遇到的一些基本问题。 大尺寸CdTe纳米晶的快速制备。首次利用水合肼还原亚碲酸钠的反应提供Te2-前驱物,制备出了大尺寸的具有近红外发光性质的CdTe纳米晶。与常规水相合成CdTe纳米晶的方法相比,该方法具有快速、适合制备大尺寸纳米晶的特点。 表面特征影响CdTe纳米晶发光性质研究。发现巯基乙酸稳定的CdTe纳米晶的发光量子产率由其表面特征控制。在大的Cd/Te前驱物比例条件下,制备的CdTe纳米晶具有高的S/Te元素比例的表面,意味着更加钝化的表面结构,致使与表面相关的发光成分的明显增加,得到的CdTe纳米晶具有高的发光量子产率。揭示了表面特征对CdTe纳米晶发光影响的原因。 微波辅助CdS钝化CdTe纳米晶表面。利用巯基乙酸在高温下易降解释放S~(2-)的特点,在微波加热条件下制备出了CdTe/CdS核壳纳米晶。由于CdS层的修饰,明显的提高了CdTe纳米晶的发光量子产率和抗光漂白能力。 SiO_2修饰CdTe纳米晶表面。没有经过表面预修饰过程,使用st(o|¨)ber方法,巯基乙酸稳定的CdTe纳米晶被包覆在了SiO_2球的内部。发现CdTe纳米晶表面的Cd/TGA复合物层对包覆效果起了决定性作用。SiO_2的包覆明显提高了CdTe纳米晶在PBS缓冲溶液中的发光稳定性。


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