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CdTe量子点的合成及其初步应用

作　者: 马浩
导　师: 常津
学　校: 天津大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 量子点 CdTe 近红外 荧光探针
分类号: Q503
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


量子点(quantum dots,又称半导体纳米晶)由于其所具有的优异光学性质,越来越受到人们的重视,尤其是在生物检测领域中,其应用前景更加广泛。CdTe量子点由于其发光范围较易达到近红外区,在组织深层显像方面的应用令人期待。本文主要通过高温油相法和水热合成法,合成了具有两种不同性质、不同应用前景的CdTe量子点,通过控制实验条件制得了近红外发光量子点,为其在生物检测中的应用奠定了基础。具体研究内容如下:第一,采用高温油相法成功制备出尺寸均一、分散性好且有较高结晶度的油溶性CdTe量子点,分别研究了反应时间,反应温度,进样次数等对量子点光学性能的影响。结果表明:随着反应时间的延长,量子点的粒径逐渐增大,吸收和发射光谱发生红移;量子点的粒径随着反应温度的升高而增大,同时吸收和发射光谱发生明显红移;采用一锅法(One-pot synthesis)制备了合金型CdTeSe,其稳定性和荧光效率均高于单纯CdTe量子点,说明Se元素的加入起到了弥补CdTe量子点表面缺陷的作用。使用制备的量子点用于染色PS微球,取得了较好的效果。第二,采用水热合成法制备出尺寸均一、分散性较好且表面带有羧基的水溶性CdTe量子点,研究了反应时间,原料配比、浓度,不同配体等对量子点光学性能的影响。检测结果表明:随着反应时间的延长,CdTe量子点的吸收和发射光谱发生红移,粒径逐渐增大;随着原料浓度的升高,量子点的粒径逐渐增大,吸收和发射光谱发生红移;采用分子较小的配体对制得的量子点能够起到更好的包覆和稳定的作用;将水溶性量子点应用于免疫荧光检测,为以后的生物应用打下了基础。在两种不同的合成路线中都采用分次进样的方法来对量子点的粒径分布进行控制,从而减小其半峰宽。结果表明:通过采取分次进样,可以在基本保持量子点发光性能不变的情况下将半峰宽缩小约10nm,为其今后在高通量检测中的应用奠定了基础。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-22
  1.1 量子点的基本理论  9-15
    1.1.1 量子点的量子效应  9-11
    1.1.2 量子点的晶格形态  11
    1.1.3 量子点的形状  11
    1.1.4 量子点的光学特性  11-13
    1.1.5 量子点的优越性  13-15
  1.2 量子点的制备方法  15-20
    1.2.1 金属有机化学法  16-17
    1.2.2 水热合成和溶剂热合成法  17
    1.2.3 常规加热沉淀法  17-18
    1.2.4 反相胶束法  18
    1.2.5 络合合成法  18
    1.2.6 定域模板法  18-19
    1.2.7 固相法  19
    1.2.8 微波法  19-20
    1.2.9 量子点的核壳结构包覆修饰  20
  1.3 课题的提出  20-21
  1.4 课题来源及课题内容  21-22
第二章CdTe量子点高温油相法合成及在编码微球中的初步应用  22-40
  2.1 实验部分  23-28
    2.1.1 实验试剂与仪器  23-25
    2.1.2 实验内容  25-27
    2.1.3 样品的表征  27-28
  2.2 结果与讨论  28-39
    2.2.1 不同反应时间对CdTe量子点光学性能的影响  29-33
    2.2.2 反应温度不同对CdTe量子点光学性能的影响  33-35
    2.2.3 二次进样对制得的CdTe量子点荧光性能的影响  35-36
    2.2.4 CdTe量子点染色PS微球  36-39
  2.3 本章小结  39-40
第三章 CdTe量子点的水相合成及在免疫中的初步应用  40-52
  3.1 试验部分  40-42
    3.1.1 试剂与药品  40
    3.1.2 实验仪器  40-41
    3.1.3 实验内容  41-42
  3.2 结果与讨论  42-50
    3.2.1 水相合成CdTe量子点的光致发光性质  42-43
    3.2.2 CdTe量子点的结构表征  43-45
    3.2.3 不同反应时间对CdTe量子点生长的影响  45-46
    3.2.4 不同前体浓度对量子点性能的影响  46-47
    3.2.5 起始pH值对CdTe量子点生长的影响  47-48
    3.2.6 巯基羧酸稳定剂对CdTe量子点生长的影响  48-49
    3.2.7 采用二次进样方法制备水溶性CdTe量子点  49-50
    3.2.8 抗体连接及荧光免疫检测  50
  3.3 本章小结  50-52
第四章 全文结论  52-54
参考文献  54-61
发表论文和参加科研情况说明  61-62
致谢  62

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中图分类: > 生物科学 > 生物化学 > 一般性问题 > 生物化学技术
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