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水相合成柠檬酸钠稳定的CdS量子点及其性能研究

作　者: 寇立欣
导　师: 孙淑清
学　校: 天津大学
专　业: 无机化学
关键词: CdS量子点水溶性量子尺寸效应荧光性能
分类号: O614.242
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

量子点具有优异的荧光性能,作为一种新型荧光标记物近年来已在生物医学的研究中得到广泛应用。随着纳米技术、生物和检测技术的发展,以及对量子点研究的深入开展,我们相信不久将来会合成生物相容性好、特异性高、毒性低、性能稳定的多功能量子点用于生物医学,届时将标志着量子点标记的全新时代的到来。本文采用低温水相合成法制备了荧光性能好的CdS量子点,并讨论了制备条件对CdS量子点晶型、形貌、吸收光谱和荧光性能的影响,为开发CdS量子点作为生物标记物提供必要的理论基础。首先,本实验在300 K的温度下成功制备了黄绿色水溶性CdS量子点,以氯化镉和硫代乙酰胺为反应物,其中柠檬酸钠为稳定剂分散量子点的同时还起到了一定的催化作用。通过X射线衍射仪、高分辨透射电镜和能谱对其晶型、形貌、尺寸和组成进行的表征,结果表明制得的CdS量子点为立方晶型,尺寸分布均匀,分散性好。通过改变反应物浓度、稳定剂用量、反应时间,可以得到粒径分布为2.5~5.0 nm的CdS量子点。其次,本实验利用紫外分光光度计和荧光光谱仪对所制得的量子点的光学性能进行表征,结果表明:CdS量子点光学吸收谱发生蓝移,表现出明显的量子尺寸效应;其粒径分布范围小,发射峰窄,具有良好的发光特性。这部分主要研究了改变CdS量子点的各种制备条件对其光学性能的影响。改变的实验条件主要包括反应物浓度、稳定剂用量、不同反应物用量比例、反应时间和调节溶液pH值几个方面,并对影响机理进行了讨论。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-21
  1.1 纳米材料  9
  1.2 量子点  9-13
    1.2.1 量子点的概念及其基本性质  9-13
    1.2.2 量子点的光学特性及优点  13
  1.3 量子点在生物医学领域的应用  13-17
    1.3.1 量子点在细胞成像与靶向示踪中的应用  15
    1.3.2 量子点在药物及离子定量分析中的研究应用  15-16
    1.3.3 量子点在细胞成像与靶向示踪中的研究应用  16-17
  1.4 量子点合成方法  17-19
  1.5 本论文的研究目的及内容  19-21
第二章实验部分  21-25
  2.1 实验仪器与药品  21-22
    2.1.1 实验仪器  21
    2.1.2 实验药品  21-22
  2.2 实验步骤  22
  2.3 CdS量子点的主要表征方法  22-25
    2.3.1 X-射线粉末衍射（XRD）  23
    2.3.2 高分辨透射电子显微镜分析（HRTEM）  23
    2.3.3 紫外可见吸收光谱（UV-Vis）  23-25
第三章 CdS量子点晶型形貌控制研究  25-32
  3.1 反应机理  25
  3.2 CdS量子点晶型研究  25-26
  3.3 CdS量子点形貌控制研究  26-32
第四章 CdS量子点的光学性质  32-44
  4.1 CdS量子点的紫外吸收光谱特性  32-37
    4.1.1 不同反应物浓度对CdS量子点吸收光谱的影响  32-34
    4.1.2 柠檬酸钠用量对CdS量子点吸收光谱的影响  34-35
    4.1.3 改变硫源浓度对CdS量子点吸收光谱的影响  35-36
    4.1.4 不同反应时间对CdS量子点吸收光谱的影响  36
    4.1.5 不同PH值对制备CdS量子点的吸收光谱的影响  36-37
  4.2 CdS量子点的荧光性质研究  37-44
    4.2.1 不同反应物浓度对CdS量子点荧光性能的影响  38-39
    4.2.2 柠檬酸钠用量对CdS量子点荧光性能的影响  39-41
    4.2.3 改变硫源浓度对CdS量子点荧光性能的影响  41-42
    4.2.4 不同反应时间对CdS量子点荧光性能的影响  42
    4.2.5 不同pH值对CdS量子点荧光性能的影响  42-44
第五章总结与展望  44-46
  5.1 实验总结  44-45
  5.2 前景展望  45-46
参考文献  46-52
致谢  52

水相合成柠檬酸钠稳定的CdS量子点及其性能研究

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