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CdTe和CdTeSe量子点的水相合成及荧光传感

作　者: 陈英军
导　师: 严秀平
学　校: 南开大学
专　业: 分析化学
关键词: CdTe CdTeSe 量子点 荧光探针 水相合成
分类号: O614.242
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


由于量子点（Quantum Dots,QDs）具有优异的光、电性质,其合成方法的研究及其作为荧光探针的应用已经引起国内外学者的广泛关注。本论文采用水相合成法分别制备了以谷胱甘肽为稳定剂的CdTe及近红外CdTeSe量子点,并将其作为荧光探针应用于分析检测中。本论文共分三章。第一章综述了量子点的定义、性质、合成以及其作为荧光探针在分析化学领域的应用。第二章报道了化学氧化还原调控量子点表面化学性质的新方法,实现了CdTe量子点的表面化学和荧光性质的调控。据此,建立了基于量子点的荧光“开关”探针选择性检测生物体液中抗坏血酸的新方法。向CdTe量子点中加入KMnO4,由于量子点的表面被氧化其荧光被有效地猝灭,然后加入抗坏血酸将被氧化的量子点表面还原使得量子点荧光恢复,其荧光恢复的程度与抗坏血酸的浓度线性相关,从而实现对抗坏血酸的检测。该方法避免了对量子点进行复杂的表面修饰和固定化,为发展简便、灵敏和选择性的检测生命体重要的抗氧化剂的方法打下了基础。检测抗坏血酸的线性范围为0.3～10μM,检出限为74nM。这种荧光“开关”探针被成功地应用于人尿样和血浆样品中抗坏血酸的快速、灵敏和选择性检测。第三章报道了以谷胱甘肽为稳定剂直接在水相中合成了具有良好荧光性质的近红外CdTeSe量子点,并将其应用于痕量铜离子的检测。当反应物中Te与Se的摩尔比为3:2时,量子点生长速度较快,回流反应三个小时就制得了荧光发射波长为705 nm的近红外CdTeSe量子点。通过各种表征手段对量子点进行表征,发现近红外CdTeSe量子点具有较小的粒径（～5nm）和良好的晶体结构。此外,近红外CdTeSe量子点的光学性质很稳定,在Tris-HCl缓冲溶液（pH=7.4）中至少能稳定5天。将合成的CdTeSe量子点作为近红外荧光探针应用于铜离子的检测,线性范围为0.03～1.0μM,检出限为13nM。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-32
  1.1 量子点的定义和性质  10-14
    1.1.1 量子点的定义  10
    1.1.2 量子点的表面效应  10
    1.1.3 量子点的量子尺寸效应  10-11
    1.1.4 量子限域效应  11
    1.1.5 量子点的光学特性以及发光原理  11-14
  1.2 量子点的制备  14-18
    1.2.1 金属有机合成法  14-15
    1.2.2 水相合成法  15-16
    1.2.3 合金量子点的合成  16-18
  1.3 量子点的应用  18-23
    1.3.1 量子点作为荧光探针的优越性  18
    1.3.2 量子点作为荧光探针在分析检测中的应用  18-21
    1.3.3 基于量子点的荧光"开关"探针  21-23
  1.4 选题的依据以及创新点  23-24
  参考文献  24-32
第二章 基于化学氧化还原调控的CdTe量子点荧光"开关"探针及其应用于生物体液中抗坏血酸的检测  32-53
  2.1 引言  32-33
  2.2 实验部分  33-35
    2.2.1 仪器  33
    2.2.2 试剂  33-34
    2.2.3 谷胱甘肽包覆的CdTe(GSH-CdTe)量子点的合成  34
    2.2.4 荧光实验  34
    2.2.5 生物样品的制备  34-35
  2.3 结果与讨论  35-48
    2.3.1 GSH-CdTe量子点的表征  35-38
    2.3.2 KMnO_2对GSH-CdTe量子点荧光的猝灭  38-42
    2.3.3 抗坏血酸对GSH-CdTe量子点荧光的恢复  42-44
    2.3.4 分析特征量  44-45
    2.3.5 干扰实验  45-46
    2.3.6 生物样品分析  46-48
  2.4 结论  48
  参考文献  48-53
第三章 水相合成近红外CdTeSe量子点及其作为荧光探针检测铜离子  53-68
  3.1 引言  53-54
  3.2 实验部分  54-55
    3.2.1 仪器  54
    3.2.2 试剂  54-55
    3.2.3 GSH-CdTeSe量子点的合成  55
    3.2.4 荧光实验  55
  3.3 结果与讨论  55-65
    3.3.1 GSH-CdTeSe量子点的合成条件优化  55-57
    3.3.2 GSH-CdTeSe量子点(合成时Te/Se=1.5)的表征  57-60
    3.3.3 GSH-CdTeSe量子点的稳定性  60-61
    3.3.4 近红外GSH-CdTeSe量子点作为荧光探针检测铜离子  61-65
  3.4 结论  65
  参考文献  65-68
个人简历以及科研成果  68-69
致谢  69

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 无机化学 > 金属元素及其化合物 > 第Ⅱ族金属元素及其化合物 > 锌副族（ⅡB族金属元素） > 镉Cd
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