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半导体纳米晶体,又称量子点,因其具有独特的电学和光学性质,被广泛应用于发光二极管显示器(LED),生物探针与生物传感,光电器件,和光伏器件等领域。量子点通常可以通过有机法和水相法两条途径进行制备。自从量子点作为荧光标记物被成功地应用于生物领域,这个领域已经发生翻天覆地的变化。目前,基于量子点、同时能应用于其他成像技术的纳米材料,即多模态量子点正处于研发中。磁性量子点便是这其中之一。磁性量子点结合了磁性纳米粒子和量子点的优点,同时具有磁性和光学性能,因此磁性量子点具有成为新型MRI-荧光双模态探针的巨大潜力。尽管目前国内外在基于量子点复合结构的MRI-荧光双模态分子影像探针方面的研究已取得一些进展,但也存在一些问题需要解决。因此研究磁性量子点具有非常重要的意义和必要性。针对以上问题,本文选取了CdHgTe纳米晶体、Gd掺杂CdSe/ZnSe核壳型量子点、以及Gd掺杂CdTe纳米晶体作为研究对象,在可控制备、形貌与性能的调控以及细胞成像等方面进行了较为系统的研究。主要的研究内容如下:1.利用亚碲酸钠(Na2TeO3)作为替代碲源,采用简单一步法水相合成高亮度CdHgTe纳米晶体。NaBH4将Te032-原位还原为Te2-。新还原的Te2-在3-巯基丙酸(MPA)的存在下与Cd2+与Hg2+反应生成CdHgTe纳米晶体。反应介质中Hg2+的含量对制备的CdHgTe纳米晶体的光学特性具有显著的影响。最高的量子产率高达45%。所有试验结果表明,从简易性和方便性等方面来说, Na2TeO3是一种可直接用于合成CdHgTe纳米晶体的良好的替代Te源。2.在有机相中采取连续离子层吸附反应技术联合循环变温加热法(successive ionic layer adsorption and reaction technique coupled with thermal cycling, SILAR-TC)合成Gd掺杂CdSe/ZnSe核壳型量子点。随着ZnSe壳层的生长,量子点的紫外-可见光谱与荧光光谱发生红移,而壳层有效减少了CdSe核表面的缺陷,使得量子点的荧光量子产率提高了100~200%。制备的量子点呈点状,单分散性好,粒径均一,且具有良好的晶体结构。Gd掺杂CdSe/ZnSe量子点在室温下呈铁磁性,其饱和磁矩为0.0015emu/g。将Gd掺杂CdSe/ZnSe量子点与3-巯基丙酸(MPA)进行配体交换后分散于水中用于细胞成像。3.水相中制备出Gd掺杂CdTe纳米晶体。该纳米晶体兼具良好的光谱性能(荧光量子产率最高可达30%,荧光光谱发射峰波长半峰宽为16~65nm)和铁磁性(饱和磁矩为0.02198emu/g)。同时该纳米晶体具有较好的生物相容性,能够有效地进行细胞成像。因此,这种Gd掺杂纳米晶体有望成为一种新型MRI-荧光双模态分子影像探针。