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纳米粒子的表面修饰及应用研究

张天龙  
【摘要】: 纳米粒子的表面状况对其性质和应用有着十分重要的影响和意义。近年来,纳米粒子的表面修饰已经成为纳米技术研究的热点之一。在本论文中,我们用聚合物高分子和有机物小分子表面修饰半导体纳米粒子(量子点)和金纳米粒子并研究表面修饰对于这两种纳米粒子的性质影响及应用。具体地,论文主要由六个部分组成: 第一部分,我们首先综述了半导体纳米粒子和金纳米粒子这两种纳米粒子的性质、合成及应用,然后介绍了纳米粒子表面修饰的概念、意义及常用的方法,最后提出了论文设想。 第二部分,我们合成一种聚合物高分子,并将其修饰到CdS量子点的表面,研究了表面修饰对于CdS量子点的稳定性、发光性能及分散性的影响。通过研究,我们发现通过共价连接方法修饰的CdS量子点的稳定性和发光性能有很大提高,并且能很好的分散到一些有机溶剂中。 第三部分,我们通过在CdTe量子点表面修饰一种酸敏生物高分子,从而设计并制备了一种具有酸度依赖的传感行为的量子点。研究表明,表面修饰后的CdTe量子点在相转变pH范围内与Cu~(2+)离子作用时其荧光猝灭行为表现出强烈的pH依赖关系。 第四部分,我们在油酸包裹的CdS量子点表面修饰了一系列的巯基化合物,得到了强紫色发光的CdS量子点,并研究了表面修饰过程中CdS量子点的荧光性质的详细的演变进程,提出了强紫色荧光的形成机理。 第五部分,我们设计合成了一种巯基化合物,并将其修饰在金纳米粒子的表面,从而制备了一种金属离子传感器,并初步研究了其在不同pH值时的传感行为。 第六部分,总结了本论文的特色和创新之处,并提出了后续工作的研究思路。


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