论文部分内容阅读
自上世纪九十年代初期Brus及Bawendi等报道了经典的有机金属化合物制备半导体纳米晶体(量子点)的方法以来,各种纳米晶体的相关研究进入了快速发展阶段,其中最为热门的当属量子点。量子点优异的光学特性使其成为一种理想的荧光标记材料,在生物医学领域具有较大的应用潜力。与可见光量子点相比,近红外量子点应用于生物成像时穿透深度更深,背景干扰更小,因此,人们对近红外量子点的研究更加感兴趣。目前,已有多种近红外量子点被成功制备,但是其中大部分为含Cd、Pb、Hg等元素的半导体纳米晶体,而且在合成过程中,往往会使用一些有毒的原料,例如(TMS)3P、(TMS)3As、(TMS)2S、(TMS)2Se以及TOPSe等。随着纳米晶体合成技术的发展,人们已经意识到绿色环保以及可持续发展的重要性,并且开始寻求更加绿色的方式来发展纳米晶体,这包括更绿色的合成方法以及更绿色的产物。至于绿色产物,就是要发展低毒性量子点,即不含Cd、Pb、Hg等有毒元素的量子点；至于绿色的合成方法,包括两方面,一是要在合成过程中避免使用剧毒物质,二是要以低能耗的方式制备量子点,即要求低温制备。基于此,本文的主要研究内容如下：(1)采用非配位溶剂合成体系,以AgAc、(TMS)2S为反应原料,以十四酸、辛胺为表面配体,在120℃以下制备了不含Cd、Pb、Hg等元素的油溶性Ag2S量子点,并对晶体生长过程进行研究。通过对晶体生长过程进行调控,实现了对Ag2S量子点荧光发射波长的调控,调控范围为690—1227nm。采用表面配体交换的方法,成功将油溶性Ag2S量子点转移至水相。(2)以乙二醇为反应溶剂,利用巯基丙酸(MPA)中的巯基与AgNO3反应,同时以MPA作为表面配体,一步法直接制备了荧光发射可调的水溶性Ag2S量子点。通过调节反应时间及反应物浓度,可以在可见光区到近红外光区之间调控Ag2S量子点的荧光发射波长。通过小鼠活体成像实验,证实了本体系所得量子点在活体成像领域的应用潜力。(3)以(二-正-十二烷基)二甲基溴化铵(DDAB)作为载体,将水溶液中的阴离子转入有机相中得到一种有机相反应物,利用这种新型有机相反应物,发展了一种低温(或常温)制备纳米晶体的通用方法。利用这种方法,制备了Ag2S量子点及其它多种纳米晶体。(4)利用上述低温制备纳米晶体的通用方法,在常温对CdSe、Ag2S量子点包覆ZnS壳层,并提高量子产率。