CdTe,核-壳型CdTe/及CdTe/ZnS量子点的合成

产品概述

水溶性CdTe/CdSe/ZnS量子点产品是以CdTe为核心，CdSe和ZnS为壳层，表面由亲水配体包裹的核/壳/壳型荧光纳米材料，平均的量子产率为70%，尤其指出的是此产品在近红外波段仍然具有40%以上的量子产率，储存时应避免阳光直射，4度密封暗处保存，可以为客户订制生产620nm～820nm任一波长不同克数的产品。本产品具有粒径均一，吸收光谱宽泛，发射光谱对称，荧光强度高而稳定等特点。

图片注释

(A)量子点转水相前后的吸收光普

(B)量子点转水相前后的荧光发射光谱

(C)日光灯下量子点的转水相的照片(上层为水，下层为氯仿)

水溶性CdTe/CdSe/ZnS 量子点的合成

采用传统水热法,合成了高荧光性能、高稳定性的CdTe/CdS/ZnS核/壳/壳结构的量子点。在实验优化过程中发现,CdTe内核的粒径、CdS壳层的包覆时间及包覆次数、ZnS壳层的包覆时间及包覆次数以及量子点的表面配体对CdTe/CdS/ZnS量子点的量子产率和光稳定性都有重要影响。实验中我们发现:以580 nm左右的CdTe量子点为核,包覆两层CdS和一层ZnS制备的CdTe/CdS/ZnS量子点的性能**理想。反应体系的pH对量子点的性能影响很大,不同pH下反应前体的组成成分及配位情况差异较大,我们发现pH在8.0左右**适宜。ZnS的壳层生长受温度影响较大,高的温度不利于ZnS在CdTe/CdS表面形成高结晶程度的壳层;同时反应进行过快,晶体生长过快,粒径不易控制。实验证明:其他反应条件相同情况下,制备相近波长的CSS量子点时,反应温度越高所得到的量子点原液稳定性越差,因此我们在进行ZnS包壳时选用的反应温度较低,为80°C。在ZnS包壳过程中,我们采用不同配体并考察了配体(巯基丙酸、半胱氨酸和谷胱甘肽)对制备的量子点的荧光性能及稳定性的影响。结果表明:配体自身的稳定性直接影响到量子点的稳定性,这是因为配体的解离及氧化脱落会破坏量子点的表面结构从而导致量子点的荧光减弱甚至因聚沉而完全淬灭,本实验的条件下,巯基丙酸(MPA)的稳定性**, MPA稳定的CdTe/CdS/ZnS量子点稳定性也**,与预期相符。 

在水相中制备了半导体CdTe、核壳CdTe/CdS和CdTe/ZnS纳米晶（量子点；QDs）。通过扫描隧道显微镜（STM）和荧光光谱（FS）对所制备的纳米晶体进行了研究，并根据FS所得数据计算了量子产率（QYs）。通过扫描隧道显微镜（STM）评估了分散良好的碲化镉（CdTe）的粒径为约3nm。研究和讨论了CdTe/CdS核壳量子点量子点的一些反应条件，如Cd2+浓度的依赖性和Cd2+的作用+∶S2－等。在所有这些方法中，核壳CdTe/CdS的QYs通常随回流时间的推移而递减。当pH值为8.5，Cd2时，可获得80.0%的**QYs+∶S2－=10:1（摩尔比）。此外，制备了CdTe/ZnS核壳量子点，结果表明，与CdTe核相比，CdTe/ZnS核壳量子点从551nm红移到635nm，这表明量子点尺寸有所增长，但CdTe/ZnS的QYs下降到14.4%。目前在本研究中讨论的量子点很容易合成，它们将在基于荧光共振能量转移（FRET）的生物标记、成像和生物传感应用中发挥作用。

水溶性羧基化CdSe/ZnS量子的特点

(1)激发波长范围宽、发射波长范围窄，可以使用同一种激发光同时激发多种量子点，发射出不同波长的荧光。相比較传统的荧光染料分子而言，英光染料的激发光波长范围较窄，需要多种波长的激发光来激发多种荧光染料，给实际工作来了很多的不便。

(2)发射峰窄而对称重小、而荧光染料发射峰不仅宽，而且不对称拖尾严重，互相重严重容易互相干扰，给分析检测带来难以解决的难题

(3)(3)发射波长可通过控制其大小和组成来调谐，可以任意合成所需波长的星子点，大小均匀的星子点谱峰为对称高斯分布

(4)(4)光强度及稳定性是普通荧光染料的100倍左右，几乎没有光褪色现象，可以对所标记的物体进行长时间的观察。

(5)生物相容性好，尤其是经过各种化学修饰之后，可以进行特异性连接，对生物体危害小，可进行生物活体标记和检测，而荧光染料一般毒性较大生物相容性差。