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半导体量子点是一类尺寸介于单个分子与体相材料之间的纳米晶,主要包括由Ⅱ-Ⅵ族和Ⅲ-Ⅴ族元素组成的纳米颗粒,在基础研究与技术应用领域都受到人们的极大关注。作为一种新型的荧光探针材料,与传统的有机荧光染料相比,量子点具有宽的激发光谱,窄而对称的发射光谱、高的荧光量子产率、荧光寿命长、光稳定性好等优点。目前半导体量子点的合成方法包括溶胶凝胶法、微波辐射法、有机金属前驱物法等,其中有机金属前驱物法是合成高质量量子点最常用的方法,但该方法反应条件苛刻,合成成本高,毒性大,且产物不溶于水,限制了其作为生物标记材料的研究和应用。而水相合成的量子点具有很好的生物相容性,无需进行表面亲水修饰就可以直接应用于生物标记。在本论文中,我们利用了水相合成方法制备出了系列具有良好荧光性能和稳定性的Ⅱ-Ⅵ量子点和量子点核壳结构,并对其制备工艺、结构和荧光性能进行了系统的研究,并考察了其对各种客体指纹显现效果的影响。实验研究结果如下:1、以硒粉、亚硫酸钠和氯化镉为原料,巯基乙酸为修饰剂,合成了粒径较小且均匀的水溶性CdSe量子点溶液,考察了反应时间、初始pH值以及Cd:Se摩尔比等对CdSe量子点粒径及荧光强度的影响。XRD、HRTEM和荧光光谱的分析结果表明,CdSe量子点的晶粒尺寸为2-3nm,均匀分布于有机包覆物中。CdSe量子点溶液的最大吸收峰在450nm,发射峰为562nm。在紫外光照射下,弱碱条件下合成的CdSe荧光量子点溶液可以清晰的显现出光滑客体表面的指纹细节。2、使用CdCl2,NaBH4和Te粉为反应物,不同巯基化合物为稳定剂合成了粒径均匀的多色水溶性CdTe量子点,研究了不同原料比、回流时间、初始pH值对合成的CdTe量子点荧光强度的影响。紫外-可见吸收光谱、荧光光谱的表征结果表明:以巯基乙酸为稳定剂,[Cd2+]:[Te]:[TGA]=1:0.5:(3-4),pH>7条件下合成的CdTe量子点的荧光强度较强,且稳定性较好,CdTe量子点溶液的荧光最大发射峰位随回流时间的延长从525nm红移至591nm。XRD、高分辨电镜表征结果表明:CdTe量子点的晶粒尺寸为3-5nm,均匀分布于有机包覆物中。在紫外光照射下,CdTe荧光量子点溶液可以清晰的显现出不同颜色的光滑客体表面的指纹细节。合成的CdTe/SiO2实现了SiO2与CdTe的有效连接,使CdTe的荧光强度增强,对指纹有较好的助显效果;CdTe/CdSe可缩短合成红色量子点的时间,增强了水溶性CdTe的稳定性,其中CdTe:CdSe(mol)=1:1的包覆结构显现的指纹细节清晰,完整。3、以Na2SeSO3为硒源,巯基乙酸为修饰剂,Zn/Se=5(mol)合成的水溶性ZnSe量子点在365nm下显现蓝色的荧光,粒径为9.2nm,显现锡纸糙面客体的指纹完整、清晰。利用简单方法合成的纳米ZnO粒径分布均匀,对普通卡片的指纹有较好的助显效果。