一种新型CdTe量子点关于测定铜离子的研究

合集下载

cds量子点光催化

cds量子点光催化CDS量子点光催化是一种新型的光催化材料，其具有很高的光催化活性和稳定性，因此受到了广泛的关注。

本文将从什么是CDS量子点、光催化原理、应用前景等几个方面进行详细介绍。

一、什么是CDS量子点1.1 CDS量子点的概念CDS量子点是一种由硫化镉（CdS）纳米晶体组成的半导体材料，其直径通常在1-10纳米之间。

与大多数半导体材料不同的是，CDS量子点具有特殊的发光性质，即在受到紫外线或可见光照射时会发出强烈的荧光信号。

1.2 CDS量子点的制备方法目前，制备CDS量子点主要有两种方法：溶液法和气相法。

溶液法：将硫化镉和还原剂等混合在水或有机溶剂中，在一定温度下进行还原反应即可得到CDS量子点。

气相法：将硫化镉蒸发到高温反应管中，在氢气或氮气等还原剂存在下进行还原反应即可得到CDS量子点。

二、CDS量子点光催化原理2.1 光催化的基本原理光催化是指在光照射下，通过半导体材料对有机污染物和无机污染物进行降解的一种技术。

其基本原理是：当光照射到半导体材料表面时，会激发半导体材料中的电子从价带跃迁至导带，形成电荷对。

这些电荷对可以在半导体表面与氧分子结合形成活性氧，从而促进有机污染物和无机污染物的降解。

2.2 CDS量子点光催化的原理CDS量子点作为一种新型的光催化材料，其光催化原理与传统的半导体材料有所不同。

CDS量子点具有特殊的大小效应和能带结构，可以将可见光转换为高能量电荷对。

当CDS量子点受到可见光照射时，会产生电荷对，并在表面与氧分子结合形成活性氧。

这些活性氧可以促进有机污染物和无机污染物的降解。

三、CDS量子点光催化的应用前景3.1 环境污染治理CDS量子点光催化具有很高的光催化活性和稳定性，可以有效地降解有机污染物和无机污染物。

因此，CDS量子点光催化在环境污染治理方面具有广泛的应用前景。

3.2 新能源开发CDS量子点光催化可以将太阳能等可见光转换为高能电荷对，从而产生电能。

CdSeCdS量子点荧光探针检测Cu2+

第４２卷第１期２０２３年２月沈㊀阳㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＬｉｇｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ４２Ｎｏ１Ｆｅｂ２０２３收稿日期:２０２２－０５－２４基金项目:广西自然科学基金项目(２０１９ＧＸＮＳＦＡＡ１８５０１３)作者简介:汪登鹏(１９９５ )ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎻ通信作者:高锋(１９７６ )ꎬ男ꎬ副教授ꎬ研究方向:稀土功能材料ꎮ文章编号:１００３－１２５１(２０２３)０１－００６１－０７ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光探针检测Ｃｕ２＋汪登鹏ꎬ高㊀锋ꎬ藤田澧久(广西大学资源环境与材料学院ꎬ南宁５３００００)摘㊀要:采用液相反应法在水介质中合成巯基乙酸封端的ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳结构量子点ꎬ基于Ｃｕ２＋对量子点荧光的猝灭效应ꎬ以ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳量子点为荧光探针定量检测水溶液中Ｃｕ２＋的浓度ꎮ研究结果表明:Ｃｕ２＋的浓度为０.５~６０μｍｏｌ/Ｌ时ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光强度与Ｃｕ２＋的浓度成良好的分段线性关系ꎬ浓度检测限为０.０６μｍｏｌ/Ｌꎻ该荧光探针对Ｃｕ２＋的检测具有高选择性ꎻ对实际自来水样品中Ｃｕ２＋的检测结果准确可靠ꎻ量子点的淬灭机理为动态淬灭ꎮ关㊀键㊀词:量子点ꎻ荧光淬灭ꎻＣｕ２＋检测ꎻ荧光探针中图分类号:Ｏ６５７.３文献标志码:ＡＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００３－１２５１.２０２３.０１.０１０ＣｄＳｅ/ＣｄＳＱｕａｎｔｕｍＤｏｔＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅＰｒｏｂｅｆｏｒＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋ＷＡＮＧＤｅｎｇｐｅｎｇꎬＧＡＯＦｅｎｇꎬＦＵＪＩＴＡＴｏｙｏｈｉｓａ(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓꎬＧｕａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＮａｎｎｉｎｇ５３００００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＣｄＳｅ/ＣｄＳｃｏｒｅ￣ｓｈｅｌｌｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ(ＱＤｓ)ｗｉｔｈｔｈｉｏｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄｗｅｒｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ￣ｌｙｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｉｎａｑｕｅｏｕｓｍｅｄｉｕｍｂｙｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｒｅａｃｔｉｏｎ.ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｑｕｅｎｃｈｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆＣｕ２＋ｏｎＱＤｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅꎬｔｈｅＣｄＳｅ/ＣｄＳｃｏｒｅ￣ｓｈｅｌｌＱＤｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｂｅｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙａｎａｌｙｚｅＣｕ２＋ｉｎａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｉｎ￣ｔｅｎｓｉｔｙｏｆＣｄＳｅ/ＣｄＳＱＤｓｈａｓａｇｏｏｄｆｒａｃｔｉｏｎａｌｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋ｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ０.５~６０μｍｏｌ/ＬꎬａｎｄｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔｏｆＣｕ２＋ｉｓ０.０６μｍｏｌ/Ｌ.ＴｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｂｅｈａｓａｈｉｇｈｅｒｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｆｏｒＣｕ２＋ｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｅｔａｌｉｏｎｓꎬａｎｄｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋ｉｎａｃｔｕａｌｔａｐｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｓａｒｅａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ.ＴｈｅｑｕｅｎｃｈｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＱＤｓｉｓｄｙｎａｍｉｃｑｕｅｎｃｈｉｎｇ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔꎻｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｑｕｅｎｃｈｉｎｇꎻＣｕ２＋ｄｅｔｅｃｔｉｏｎꎻｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｂｅ㊀㊀河流和湖泊中的有毒重金属ꎬ如铬㊁镉㊁铜㊁铅和汞等ꎬ对动物㊁植物及人类的生存和健康影响很大[１]ꎮ其中铜是生物必需的元素之一ꎬ铜的缺乏会导致生物体的某些功能障碍ꎬ但过度摄入铜会导致铜中毒ꎬＣｕ２＋是铜最常见的价态ꎬ痕量Ｃｕ２＋的测定具有重要的意义ꎮ目前检测Ｃｕ２＋的方法主要有原子吸收光谱法[２]㊁原子荧光分光光度法[３]㊁电感耦合等离子体质谱法㊁电化学法[４]和荧光探针法[５]等ꎮ与荧光探针法相比较ꎬ其他几种方法虽然都具备一定的检测能力ꎬ但存在选择性差㊁灵敏度不高ꎬ或具有高选择性与灵敏度但设备复杂㊁昂贵ꎬ或存在样品制备程序复杂等问题ꎬ故其应用受到一定限制ꎮ荧光探针法最大的优势是其荧光响应迅速ꎬ此外还具有可视性和灵敏度高㊁检测重金属离子的选择性好㊁线性范围宽等优点ꎬ且该检测方法成本低㊁操作简单ꎮ上述诸多优势使得荧光探针成为当前研究的热点ꎬ并广泛应用于生物医学和分析化学等领域[６]ꎮ荧光探针大致可分为有机荧光探针和无机荧光探针ꎮ与有机荧光探针相比ꎬ无机量子点具有高荧光量子产率㊁荧光发射光谱可调㊁多种荧光颜色可视性的优点ꎮ用于检测Ｃｕ２＋的量子点荧光探针较多ꎬ如ＣｄＸ(Ｘ代表Ｔｅ㊁Ｓｅ㊁Ｓ)[７]㊁ＺｎＳ㊁Ｃ[８]和Ａｕ量子点[９]等ꎮ根据光谱特性ꎬ量子点荧光探针可分为基于单一荧光峰强度变化的普通荧光探针和基于两个发射峰相对强度的比率荧光探针[１０]ꎻ根据结构ꎬ量子点可分为单晶体型㊁核壳型和混晶型等[１１－１３]ꎮ量子点检测Ｃｕ２＋有Ｔｕｒｎ￣ｏｆｆꎬＯｆｆ￣ｏｎ两种方式ꎮ本文首先制备疏基乙酸封端的ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳型量子点ꎬ并通过Ｘ射线衍射仪(ＸＲＤ)㊁透射电子显微镜(ＴＥＭ)和光致发光光谱(ＰＬ)对其进行表征ꎻ然后以该量子点作为Ｃｕ２＋浓度检测探针ꎬ基于Ｔｕｒｎ￣ｏｆｆ模式定量检测水溶液中Ｃｕ２＋的浓度ꎻ最后使用该荧光探针对自来水样品中的Ｃｕ２＋浓度进行检测ꎮ１㊀实验部分１.１㊀实验试剂疏基乙酸(ＴＧＡ)㊁硼氢化钠(ＮａＢＨ４)㊁氯化镉(ＣｄＣｌ２２.５Ｈ２Ｏ)㊁硫化钠(Ｎａ２Ｓ９Ｈ２Ｏ)和各种金属离子标准溶液(Ｋ＋㊁Ｎａ＋㊁Ｍｇ２＋㊁Ｂａ２＋㊁Ａｌ３＋㊁Ｍｎ２＋㊁Ｆｅ３＋㊁Ｃａ２＋㊁Ｐｂ２＋㊁Ｃｕ２＋㊁Ｚｎ２＋㊁Ｃｄ２＋)ꎬ均购自国药集团化学试剂有限公司ꎻ盐酸(ＨＣｌ)㊁三羟甲基氨基甲烷(Ｔｒｉｓ)ꎬ购自阿拉丁试剂(上海)有限公司ꎮ所有试剂均为分析纯ꎮ１.２㊀实验仪器透射电子显微镜(Ｆ２００Ｘ型ꎬ赛默飞世尔科技公司)ꎻ高灵敏稳瞬态荧光光谱仪(ＦＬ３Ｃ￣１１１ＴＣ￣ＳＰＣ型ꎬ堀场仪器(上海)有限公司)ꎻＸ射线衍射仪(Ｄ/ＭＡＸ２５００Ｖ型ꎬ日本理学公司)ꎻ傅里叶红外光谱仪(ＮｉｃｏｌｅｔｉＳ２０型ꎬ赛默飞世尔科技公司)ꎮ１.３㊀ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳量子点的制备采用液相反应法[１４]制备ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳量子点ꎮ向三颈烧瓶中通氮气３０ｍｉｎ后ꎬ分别加入一定量的单质Ｓｅ㊁ＮａＢＨ４和１０ｍＬ超纯水ꎬ剧烈搅拌后得到无色澄清的ＮａＨＳｅ溶液ꎮ称取一定量的ＣｄＣｌ２溶解于１００ｍＬ超纯水中ꎬ然后加入一定体积的ＴＧＡꎬ再加入１ｍｏｌ/Ｌ的ＮａＯＨ溶液调节ｐＨ为１１ꎬ再通入氮气３０ｍｉｎ以排除氧气ꎮ将配制好的ＮａＨＳｅ溶液快速转移至ＣｄＣｌ２混合溶液中ꎬ边通氮气边剧烈搅拌ꎬ升温至８０ħ加热回流３０ｍｉｎꎬ得到ＣｄＳｅ溶液ꎮ待其冷却至室温后ꎬ按照ＣｄＳｅ和ＣｄＳ物质的量比为１ʒ１配制一定量的ＣｄＣｌ２和Ｎａ２Ｓ溶液ꎬ在剧烈搅拌下逐滴加入ＣｄＳｅ溶液中ꎬ将反应体系升温至８０ħ并回流３０ｍｉｎ后制备得到ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳结构的量子点ꎮ使用无水乙醇洗涤量子点ꎬ离心３次后重新分散于超纯水中待用ꎮ１.４㊀量子点检测Ｃｕ２＋的浓度将３００μＬ的ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点溶液㊁２.４ｍＬ的Ｔｒｉｓ￣ＨＣｌ缓冲液(浓度为１０ｍｍｏｌ/ＬꎬｐＨ为９.０)㊁３００μＬ的Ｃｕ２＋溶液混合后静置１０ｍｉｎꎬ再采用３９７ｎｍ波长近紫外光激发ꎬ检测其发射的荧光强度ꎮ２㊀结果与讨论２.１㊀量子点的表征测试得到ＣｄＳｅ和ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的ＸＲＤ图谱ꎬ如图１所示ꎮ图１㊀ＣｄＳｅ和ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的ＸＲＤ图２６沈㊀阳㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀第４２卷㊀㊀由图１可见ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的ＸＲＤ谱线在衍射角２５.８ʎ㊁４３.２ʎ和５０.５ʎ三个位置出现清晰的衍射峰ꎬ峰位介于立方ＣｄＳｅ和ＣｄＳ的(１１１)㊁(２２０)和(３１１)晶面的特征峰之间ꎬ说明ＣｄＳｅ的内核与ＣｄＳ包层之间存在相互作用力ꎬ使晶格参数发生变化ꎬ从而使其衍射峰位产生偏移ꎮ在ＣｄＳｅ外延生长ＣｄＳ的纳米颗粒中也观察到类似的衍射峰[１５]ꎮ此外ꎬ与ＣｄＳ和ＣｄＳｅ晶体相比ꎬ这些衍射峰出现明显宽化的现象ꎬ反映出所制备ＣｄＳｅ/ＣｄＳ样品的量子点特征ꎮ采用透射电子显微镜/能谱仪(ＴＥＭ/ＥＤＳ)对ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点进行分析ꎬ结果如图２所示ꎮ图２㊀ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的ＴＥＭ/ＥＤＳ分析㊀㊀由图２(ａ)可见ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点显示出良好的分散性ꎬ单个粒子接近球形ꎮ根据量子点统计数据(图２(ａ)中粒径分布插图)可知ꎬ量子点的平均粒径约为２.４ｎｍꎮ图２(ｂ)中晶格条纹清晰ꎬ晶面间距为０.２１８ｎｍꎬ对应ＣｄＳｅ的(２２０)晶面ꎬ证明产物中存在ＣｄＳｅꎻ在量子点晶格内部及边缘ꎬ没有观察到明显的晶格畸变ꎬ说明ＣｄＳ与ＣｄＳｅ具有很好的晶格匹配性ꎬＣｄＳｅ表面可能外延生长出ＣｄＳ层ꎮ由图２(ｃ)可视区域内个别较大量子点的能谱分析结果可以观察到ꎬＣｄ㊁Ｓ㊁Ｓｅ元素分布较为均匀ꎬＳ元素分布于量子点团聚体的整个投影区域ꎬ而Ｓｅ元素倾向于分布在投影区域的内部ꎬ分布面积明显小于Ｓ元素ꎬ表明合成物质为ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳结构的量子点ꎮＣｄＳｅ和ＣｄＳｅ/ＣｄＳ的吸收光谱与荧光光谱如图３所示ꎮ图３㊀ＣｄＳｅ与ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点吸收光谱和荧光光谱㊀㊀由图３可以看出ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ的吸收峰相较于ＣｄＳｅ有少许蓝移ꎬ相同的现象也发生于其荧光光谱中ꎮ这是由于在ＣｄＳｅ表面外延生长形成ＣｄＳ壳层所致ꎮ此外ꎬ图３(ｂ)中ＣｄＳｅ/ＣｄＳ的荧光强度远远高于ＣｄＳｅ的强度ꎬ这是由于ＣｄＳ壳层对ＣｄＳｅ核粒子的表面缺陷进行了修饰ꎬ减少了ＣｄＳｅ禁带结构中的缺陷能级数量ꎬ提高了ＣｄＳｅ３６第１期㊀㊀㊀汪登鹏等:ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光探针检测Ｃｕ２＋激子复合发光的强度[１５]ꎮ２.２㊀荧光检测条件的优化按１.４中实验方法ꎬ采用ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点检测Ｃｕ２＋浓度ꎬ改变静置反应时间ꎬ测得不同反应时间下ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光强度及Ｃｕ２＋诱使ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光淬灭ꎬ结果如图４所示ꎮ图中纵坐标为荧光强度比Ｉ/Ｉ０ꎬＩ表示添加Ｃｕ２＋时量子点的荧光强度ꎬＩ０表示不添加Ｃｕ２＋时量子点的荧光强度ꎮ图４㊀反应时间对荧光强度的影响㊀㊀由图４可见ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光强度随时间变化不明显ꎬ说明其荧光稳定性较好ꎮ加入Ｃｕ２＋后ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光淬灭反应迅速ꎬ５ｍｉｎ后荧光强度保持稳定ꎬ说明５ｍｉｎ后Ｃｕ２＋与ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的反应基本完全ꎬ荧光淬灭效果接近最大值ꎮ故适宜的静置反应时间为５ｍｉｎꎮ溶液的ｐＨ不同可能会影响量子点的荧光强度ꎬ也可能会影响检测物质的灵敏度和选择性[１６]ꎮＴＧＡ封端的ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点在ｐＨ较低的缓冲液中荧光几乎完全猝灭ꎬ并形成沉淀[１７]ꎮ如果ｐＨ过高ꎬＣｕ２＋会与溶液中的ＯＨ－发生化学反应ꎬ形成沉淀ꎬ进而影响检测的灵敏度ꎮ因此ꎬ本文考察溶液ｐＨ在５.５~１０.７的范围内变化时对实验结果的影响ꎮ测得不同ｐＨ下的ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光强度及Ｃｕ２＋诱使ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光淬灭ꎬ结果如图５所示ꎮ由图５可以看出:当溶液的ｐＨ较小时ꎬ由于量子点表面的硫醇基团不太稳定ꎬ不能保持较高的荧光强度ꎻ随着ｐＨ增大ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光强度逐渐增大并趋于稳定ꎬ当ｐＨ为８.０时ꎬ荧光强度接近最大值ꎬ此时Ｃｕ２＋诱使量子点荧光淬灭效率基本达到最高ꎮ故选择适宜的ｐＨ为８.０ꎮ图５㊀ｐＨ对荧光强度的影响２.３㊀ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点对Ｃｕ２＋的荧光响应特性㊀㊀ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点对Ｃｕ２＋具有灵敏的荧光响应特性ꎬ测得不同Ｃｕ２＋浓度下的荧光光谱及荧光淬灭率(１－Ｉ/Ｉ０４６沈㊀阳㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀第４２卷图６㊀Ｃｕ２＋对ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光淬灭效应㊀㊀由图６(ａ)可见ꎬ随着Ｃｕ２＋浓度的增加ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光强度逐渐下降ꎮ在Ｃｕ２＋浓度为６０μｍｏｌ/Ｌ的情况下ꎬ荧光猝灭率达到９２.７％ꎮ由图６(ｂ)可知ꎬＣｕ２＋浓度对ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光强度的影响可以由两段线性关系表示ꎬ分别如图６(ｃ)和图６(ｄ)所示ꎮ由图６(ｃ)的拟合结果可知ꎬＣｕ２＋浓度(Ｃ(Ｃｕ２＋))在０.５~７μｍｏｌ/Ｌ范围内时ꎬ(１－Ｉ/Ｉ０)与Ｃ(Ｃｕ２＋)的线性关系为１－Ｉ/Ｉ０＝０.００８８２＋０.０７９４３Ｃ(Ｃｕ２＋)(１)线性相关系数Ｒ２＝０.９６９ꎮ由图６(ｄ)的拟合结果可知ꎬＣ(Ｃｕ２＋)在７~６０μｍｏｌ/Ｌ范围内时ꎬ(１－Ｉ/Ｉ０)与Ｃ(Ｃｕ２＋)的线性关系为１－Ｉ/Ｉ０＝０.４５６３７＋０.００７６２Ｃ(Ｃｕ２＋)(２)线性相关系数Ｒ２＝０.９８９ꎮ浓度检测限(ＬｉｍｉｔｏｆＤｅｔｅｃｔｉｏｎꎬＬＯＤ)计算公式为[１８]ＬＯＤ＝３δ/Ｋ(３)式中:δ为空白样１１次检测值的标准偏差ꎻＫ为标准曲线的斜率ꎮ根据式(３)计算得到体系对Ｃｕ２＋浓度的检测限为０.０６μｍｏｌ/Ｌꎬ本方法的检测限低于文献[１９－２１]的研究结果ꎮ采用不同配体的量子点检测Ｃｕ２＋浓度的方法比较如表１所示ꎮ表１㊀使用量子点测量Ｃｕ２＋浓度的方法比较量子点材料配体浓度检测限/(μｍｏｌＬ－１)ＣｄＳ[１９]甘油三酯０.１ＣｄＳ[２０]肽０.５ＣｄＳ[２１]半胱氨酸１.５ＣｄＳｅ/ＣｄＳ(本文)ＴＧＡ０.０６２.４㊀荧光检测Ｃｕ２＋的选择性采用ＣｄＳｅ/ＣｄＳ荧光探针在最佳条件下对Ｃｕ２＋进行荧光检测ꎬ通过与其他１１种金属离子(即Ｋ＋㊁Ｎａ＋㊁Ｍｇ２＋㊁Ｂａ２＋㊁Ａｌ３＋㊁Ｍｎ２＋㊁Ｆｅ３＋㊁Ｃａ２＋㊁Ｐｂ２＋㊁Ｃｄ２＋㊁Ｚｎ２＋)相比较ꎬ评估ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点体系对Ｃｕ２＋的选择性ꎮ其中ꎬ添加Ｃｕ２＋的浓度为５０μｍｏｌ/Ｌꎬ其他离子浓度取为Ｃｕ２＋浓度的１０倍ꎮ各种离子对ＣｄＳｅ/ＣｄＳ荧光探针荧光强度的影响如图７所示ꎮ图７㊀各种离子对ＣｄＳｅ/ＣｄＳ荧光探针荧光强度的影响㊀㊀由图７可以看出ꎬ除Ｃｕ２＋以外的其他金属离子对ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光强度影响不大ꎬ说明ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点对Ｃｕ２＋的检测具有高选择性ꎮ２.５㊀荧光淬灭机理分析物与荧光探针之间发生荧光淬灭反应的机理主要有静态淬灭和动态淬灭两种[２２]ꎮ静态淬灭认为分析物与荧光探针的基态荧光分子发生反应形成非荧光体ꎻ动态淬灭认为荧光淬灭与扩散过程有关ꎬ是分析物与处于激发态的荧光分子之间发生碰撞ꎬ释放热能ꎬ使得荧光体无辐射跃迁至基态ꎬ从而导致荧光淬灭ꎮ静态荧光淬灭过程会形成非荧光体ꎬ因此其反应前后的紫外－可见吸收光谱会发生改变ꎬ但反应前后的荧光寿命不发生改变ꎻ动态荧光淬灭与静态荧光淬灭特征相反ꎬ其反应前后紫外－可见吸收光谱不变ꎬ但荧光寿命会发生变化ꎮ不同Ｃｕ２＋浓度下ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的紫外－可见吸收光谱如图８所示ꎮ添加Ｃｕ２＋和不添加Ｃｕ２＋时ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光寿命谱图如图９所示ꎮ由图８可见ꎬ添加不同浓度Ｃｕ２＋后ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的紫外－可见吸收光谱没有明显变化ꎮ由图９可见ꎬ添加Ｃｕ２＋后ꎬ量子点的寿命明５６第１期㊀㊀㊀汪登鹏等:ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光探针检测Ｃｕ２＋显减小ꎮ因此ꎬＣｕ２＋导致ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光淬灭的机理为动态淬灭ꎮ图８㊀不同Ｃｕ２＋浓度下ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的紫外－可见吸收光谱图９㊀添加和不添加Ｃｕ２＋时ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光寿命谱图２.６㊀实际水样中Ｃｕ２＋浓度的检测为评估ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光探针对检测Ｃｕ２＋的实用性与可靠性ꎬ采用实际水样(自来水)进行检测实验ꎮ选取三种不同Ｃｕ２＋浓度水平(１０㊁２０㊁３０μｍｏｌ/Ｌ)的自来水样品ꎬ每个样品检测三次取平均值ꎬ检测结果如表２所示ꎮ表中回收率为Ｃｕ２＋浓度的检测值与实际值之比ꎬ相对标准偏差为标准偏差与平均值之比ꎬ反映Ｃｕ２＋检测的精度ꎮ表２㊀自来水样品中实际Ｃｕ２＋浓度与检测值的比较样品实际浓度/(μｍｏｌＬ－１)检测值/(μｍｏｌＬ－１)回收率/％相对标准偏差/％５４.８８９７.６２.８自来水１０１０.４５１０４.５２.５２０２０.３２１０１.６３.８㊀㊀由表２可看出ꎬ各样品的回收率均接近１００％ꎮ自来水中可能存在多种阳离子ꎬ如Ｎａ＋㊁Ｃａ２＋㊁Ｍｇ２＋㊁Ｍｎ２＋等ꎬ本文实际水样测定结果表明ꎬ这些金属离子的存在不会干扰Ｃｕ２＋的检测ꎬ再次证明了ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光探针对检测Ｃｕ２＋的实用性与可靠性ꎮ３㊀结论(１)采用溶液反应法成功合成了ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳结构量子点荧光探针ꎮ基于Ｔｕｒｎ￣ｏｆｆ模式利用ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点检测水介质中的Ｃｕ２＋ꎬ在Ｃｕ２＋浓度为６０μｍｏｌ/Ｌ的情况下ꎬ荧光猝灭率达到９２.７％ꎮ(２)确定最优检测条件为:反应时间５ｍｉｎꎬ溶液ｐＨ为８.０ꎮ确定了荧光淬灭率与Ｃｕ２＋浓度间的分段线性关系ꎮ(３)紫外－可见吸收光谱和荧光寿命测试结果表明ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点对Ｃｕ２＋的荧光淬灭为动态淬灭机制ꎮ(４)对自来水样品中Ｃｕ２＋浓度的检测值与实际浓度的相对标准偏差不超过４％ꎬ且回收率较高ꎮＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点对Ｃｕ２＋的检测具有高选择性ꎬ干扰离子的存在几乎不影响ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点对Ｃｕ２＋荧光响应的灵敏度ꎮ参考文献:[１]ＺＨＡＮＧＸＹꎬＺＨＡＮＧＭꎬＬＩＵＨꎬｅｔａｌ.Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｓｕｓｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙ:ａｐｒｅｓｓｉｎｇｃｈａｌｌｅｎｇｅｔｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｗａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｅｓ[Ｊ].ＣｕｒｒｅｎｔＯｐｉｎｉｏｎｉｎＥｎｖｉｒｏｎ￣ｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｈｅａｌｔｈꎬ２０１９ꎬ１２:１－５.[２]ＳＭＩＣＨＯＷＳＫＩＰꎬＬＯＮＤＯＮＩＯＡ.Ｔｈｅｒｏｌｅｏｆａｎａｌｙｔｉ￣ｃａｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｎｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｍｅｔａｌｓａｎｄｍｅｔ￣ａｌｌｏｉｄｓｉｎｄｉｅｔａｒｙｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｓ:ａｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].Ｍｉｃｒｏ￣ｃｈｅｍｉｃａｌＪｏｕｒｎａｌꎬ２０１８ꎬ１３６:１１３－１２０.[３]ＨＡＲＩＢＡＬＡꎬＨＵＢＴꎬＷＡＮＧＣＧꎬｅｔａｌ.ＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌａｒｏｕｎｄｕｒａｎｉｕｍｍｉｎｉｎｇａｒｅａｏｆＴｏｎｇｌｉａｏꎬＣｈｉｎａ[Ｊ].ＥｃｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳａｆｅｔｙꎬ２０１６ꎬ１３０:１８５－１９２.[４]ＬＥＥＷꎬＫＩＭＨꎬＫＡＮＧＹꎬｅｔａｌ.Ａｂｉｏｓｅｎｓｏｒｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｍｅｔａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｅｎｈａｎｃｅｄｇｒｅｅｎｆｌｕｏｒｅｓ￣ｃｅｎｔｐｒｏｔｅｉｎ[Ｊ].Ｓｅｎｓｏｒｓꎬ２０１９ꎬ１９(８):１８４６.６６沈㊀阳㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀第４２卷[５]ＢＩＡＮＷꎬＷＡＮＧＦꎬＺＨＡＮＧＨꎬｅｔａｌ.ＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋ｕｓｉｎｇｃｏｒｅ￣ｓｈｅｌｌＣｄＴｅ/ＺｎＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅꎬ２０１５ꎬ３０(７):１０６４－１０７０.[６]ＰＡＲＫＳＨꎬＫＷＯＮＮꎬＬＥＥＪＨꎬｅｔａｌ.Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｒａｔｉｏ￣ｍｅｔｒｉｃｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｉｏｎｓ[Ｊ].ＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙＲｅｖｉｅｗｓꎬ２０２０ꎬ４９(１):１４３－１７９. [７]蔡朝霞ꎬ阮晓娟ꎬ石宝琴ꎬ等.水溶性ＣｄＳｅ量子点的合成及其作为荧光探针对大肠杆菌的快速检测[Ｊ].分析试验室ꎬ２０１１ꎬ３０(３):１０７－１１０. [８]孙雪花ꎬ张锦婷ꎬ郝都婷ꎬ等.基于Ａｇ＋修饰氮掺杂碳量子点用于组氨酸的荧光开启检测[Ｊ].分析试验室ꎬ２０２１ꎬ４０(４):３９９－４０３.[９]ＡＬＤＥＷＡＣＨＩＨꎬＣＨＡＬＡＴＩＴꎬＷＯＯＤＲＯＯＦＥＭＮꎬｅｔａｌ.Ｇｏｌｄｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ￣ｂａｓｅｄｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ[Ｊ].Ｎａｎｏｓｃａｌｅꎬ２０１７ꎬ１０(１):１８－３３.[１０]李亚楠ꎬ王俊平.基于双发射免标记核酸探针的比率型荧光传感器用于银的检测[Ｊ].分析试验室ꎬ２０２０ꎬ３９(１):１２－１６.[１１]ＷＡＮＧＪꎬＪＩＡＮＧＣＸꎬＷＡＮＧＸＱꎬｅｔａｌ.Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆａｎ"ｉｏｎ￣ｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ"ｄｕａｌ￣ｅｍｉｓｓｉｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｎａ￣ｎｏｈｙｂｒｉｄｆｏｒｓｅｌｅｃｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｔｕｒｎ￣ｏｎａｎｄｒａｔｉｏ￣ｍｅｔｒｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｃａｄｍｉｕｍｉｏｎｓ[Ｊ].Ａｎａｌｙｓｔꎬ２０１６ꎬ１４１(２０):５８８６－５８９２.[１２]吕俊杰ꎬ董小绮ꎬ孟鑫ꎬ等.Ｍｎ掺杂ＺｎＳ/ＺｎＳ核壳量子点磷光猝灭法测定铜离子[Ｊ].分析试验室ꎬ２０１９ꎬ３８(３):３２１－３２５.[１３]ＣＡＯＹＷꎬＷＡＮＧＣꎬＺＨＵＢＨꎬｅｔａｌ.Ａｆａｃｉｌｅｍｅｔｈ￣ｏｄｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｈｉｇｈ￣ｑｕａｌｉｔｙＣｄＳｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｆｏｒｌａｒｇｅａｎｄｔｕｎａｂｌｅｎｏｎｌｉｎｅａｒａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ[Ｊ].ＯｐｔＭａｔｅｒꎬ２０１７ꎬ６６:５９－６４.[１４]张梦亚ꎬ高兵ꎬ柳翠ꎬ等.Ｌ￣半胱氨酸修饰ＣｄＴｅ与ＣｄＴｅ/ＣｄＳ量子点的水相合成与表征[Ｊ].稀有金属材料与工程ꎬ２０１６ꎬ４５(Ｓ１):５５４－５５９.[１５]沈嘉林ꎬ李玲ꎬ沈水发.ＣｄＳｅ＠ＣｄＳ核－壳结构量子点的微乳水热法制备[Ｊ].功能材料与器件学报ꎬ２０１９ꎬ２５(２):８２－８７.[１６]ＢＩＡＮＷꎬＷＡＮＧＦꎬＺＨＡＮＧＨꎬｅｔａｌ.ＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋ｕｓｉｎｇｃｏｒｅ￣ｓｈｅｌｌＣｄＴｅ/ＺｎＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅꎬ２０１５ꎬ３０(７):１０６４－１０７０.[１７]ＸＵＨꎬＭＩＡＯＲꎬＦＡＮＧＺꎬｅｔａｌ.Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔ￣ｂａｓｅｄ"ｔｕｒｎ￣ｏｎ"ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｚｉｎｃａｎｄｃａｄｍｉｕｍｉｏｎｓｉｎａｑｕｅｏｕｓｍｅｄｉａ[Ｊ].ＡｎａｌｙｔｉｃａＣｈｉｍｉ￣ｃａＡｃｔａꎬ２０１０ꎬ６８７(１):８２－８８.[１８]ＭＡＮＪＵＢＡＡＳＨＩＮＩＮꎬＴＨＡＮＧＡＤＵＲＡＩＴＤꎬＢＨＡＲＡＴＨＩＧꎬｅｔａｌ.Ｒｈｏｄａｍｉｎｅｃａｐｐｅｄｇｏｌｄｎａｎｏｐａｒ￣ｔｉｃｌｅｓｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｒ３＋ｉｏｎｉｎｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｓａｎｄｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅꎬ２０１８ꎬ２０２:２８２－２８８.[１９]ＣＨＥＮＹＦꎬＲＯＳＥＮＺＷＥＩＧＺ.ＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＣｄＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｓｓｅｌｅｃｔｉｖｅｉｏｎｐｒｏｂｅｓ[Ｊ].ＡｎａｌＣｈｅｍꎬ２００２ꎬ７４(１９):５１３２－５１３８.[２０]ＧＡＴＴÁＳ￣ＡＳＦＵＲＡＫＭꎬＬＥＢＬＡＮＣＲＭ.Ｐｅｐｔｉｄｅ￣ｃｏａｔｅｄＣｄＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｆｏｒｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｃｏｐｐｅｒ(ＩＩ)ａｎｄｓｉｌｖｅｒ(Ｉ)[Ｊ].ＣｈｅｍＣｏｍｍｕｎꎬ２００３(２１):２６８４－２６８５.[２１]ＢＯＯＮＭＥＣꎬＮＯＩＰＡＴꎬＴＵＮＴＵＬＡＮＩＴꎬｅｔａｌ.Ｃｙｓ￣ｔｅａｍｉｎｅｃａｐｐｅｄＣｄＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｓａｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｅｎｓｏｒｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｃｏｐｐｅｒｉｏｎｅｘｐｌｏｉｔｉｎｇｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔａｎｄｌｏｎｇ￣ｗａｖｅｓｐｅｃｔｒａｌｓｈｉｆｔｓ[Ｊ].ＳｐｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａＰａｒｔＡ:ＭｏｌｅｃｕｌａｒａｎｄＢｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙꎬ２０１６ꎬ１６９:１６１－１６８. [２２]甘晓娟ꎬ刘绍璞ꎬ刘忠芳ꎬ等.某些芳香族氨基酸作探针荧光猝灭法测定安乃近及其代谢产物[Ｊ].化学学报ꎬ２０１２ꎬ７０(１):５８－６４.(责任编辑:宋颖韬)７６第１期㊀㊀㊀汪登鹏等:ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光探针检测Ｃｕ２＋。

多色荧光发射碳量子点的制备及其在金属离子检测中的应用

多色荧光发射碳量子点的制备及其在金属离子检测中的应用碳量子点是近几年来新兴起来的一类新型碳基荧光纳米材料。

因为具有制备过程简单、光稳定性好、荧光发射可调、低毒性及生物相容性好等诸多优点,所以碳量子点在生物成像、化学传感等众多领域有很大的应用前景。

碳量子点的多色荧光发射可调是保证它在生物成像、化学传感等领域多模态、多功能应用的前提。

然而,目前仍仅有少数研究报道了多色荧光发射可调的碳量子点,而且很少涉及多种离子检测上的探索。

本文通过设计实验不仅制备了多色荧光发射可调的碳量子点而且研究了它们在化学传感领域上的应用。

具体研究内容及成果如下:第一,以间苯二胺作为碳源,首先利用溶剂热法合成碳量子点,然后通过碳量子点浓度的调节,获得了红、绿、蓝三种发光颜色的荧光碳量子点。

红、绿、蓝三种荧光碳量子点的荧光中心对Fe3+和Cu2+展现了不同的反应模式,Cu2+和Fe3+分别可使红色和蓝色荧光碳量子点的荧光猝灭;Fe3+可使绿色碳量子点的荧光增强。

因此,我们获得的荧光探针实现了对Fe3+和Cu2+的同时检测。

基于各种表征分析,给出了红、绿、蓝三种碳量子点的荧光发射机制及其金属离子检测的机制。

第二,分别以对氨基酚、邻氨基酚和间氨基酚作为碳源并控制碳化过程,成功制备出了多色荧光碳量子点,发光分别为红、橙、黄、蓝四种颜色。

通过成分表征发现,碳源及碳化过程影响了碳量子点的成分及表面基团,从而改变了碳量子点的荧光发射性质。

把四种不同荧光颜色碳量子点用于金属离子检测,发现Fe3+可以使蓝、黄、橙三种荧光碳量子点发生荧光猝灭,并且Fe3+对于蓝色荧光碳量子点的猝灭性最强,然后分别是黄和橙色荧光碳量子点。

纳米量子点的荧光特性及其在离子和分子检测中的应用

自20世纪70年代末,量子点就由于其独特的光学特性引起了科学工作者们的广泛关注,其研究内容涉及物理、化学、材料科学及电子工程学等诸多学科,已成为一门新兴的交叉学科。

前期的研究工作主要集中在研究量子点的基本特性方面,对量子点的应用特性研究进展不大。

直到1998年,在Aliv isato s 和Nie [1-2]两个研究小组成功解决了量子点水溶性和生物相容性问题之后,量子点作为一种新型的荧光试剂,才在生命科学研究中受到了高度的关注和较为广泛的应用,并迅速成为一个研究的热点。

已报道的量子点在这一领域的应用,大部分集中于荧光探针的识别和成像方面,如在研究生物大分子之间的相互作用、细胞及生物组织的荧光标记与成像以及活体成像等方面的应用。

与此同时,基于量子点荧光猝灭或增敏的荧光传感发展亦非常迅速,Cohen [3]等人提出,被吸附在半导体材料表面上的分子,其最低空轨道以供体—受体模式与半导体材料带隙中的电子空穴相互作用,这种相互作用造成了半导体材料的荧光强度和荧光寿命的改变。

这种类似的影响同样存在于量子点中,若它们的表面结构和化学性质发生变化,量子点的发光性质也会发生相应的改变。

因此,量子点可用作荧光探针对某些物质进行检测。

1量子点的基本性质量子点(quantum do ts ,QDs ),又称半导体纳米晶,是一种零维的纳米材料,其尺寸范围一般在1～100nm 之间。

一般是由II-VI ,III-V 或IV-VI 族的元素组成的,近似球形,性质稳定,能够接受激发光产生荧光。

此外,由于量子尺寸效应和介电限域效应的存在,量子点会显示出独特的光学和电子学性质。

目前以CdS ,CdSe ,CdTe ,ZnS 等的研究为多。

2量子点的荧光特性国内外研究表明,量子点作为新型的荧光材料,其荧光性质与传统的荧光试剂相比有如下特点:1)量子点的激发光波长范围很宽且激发谱为连续谱带,这使得单个波长可激发所有的量子点,且发射光谱覆盖从紫外到红外区域,如纳米晶体InP ,InAs 可以获得700～1500nm 多种发射波长的材料,而很少荧光染料的发射波长能在800nm 以上,可以填补普通荧光分子在近红外光谱范围内种类少的不足[4]。

cds碳量子点

cds碳量子点
（最新版）
目录
1.引言：介绍 cds 碳量子点的概念和特性
2.cds 碳量子点的应用领域
3.cds 碳量子点的研究和发展前景
4.结论：总结 cds 碳量子点的重要性和未来可能的影响
正文
cds 碳量子点，是一种具有特殊光学和电子性质的纳米材料。

它们的直径在 2 到 10 纳米之间，具有极高的比表面积和表面电子态密度，这
些特性使得它们在许多领域有着广泛的应用。

在生物医学领域，cds 碳量子点被广泛用于生物成像和生物传感。

其出色的光稳定性和生物相容性，使得它们可以长时间在生物体内工作，提供高分辨率的生物成像。

此外，cds 碳量子点还可以通过改变其表面化学性质，实现对特定生物分子或细胞的特异性识别和传感。

在能源领域，cds 碳量子点也被用于太阳能电池和锂离子电池的研究。

它们的高电子迁移率和良好的光学性能，使得它们可以有效地提高太阳能电池的光电转化效率，以及锂离子电池的储能能力。

在环境监测领域，cds 碳量子点也被用于重金属离子的检测。

由于其具有的高比表面积和表面电子态密度，使得它们可以与重金属离子产生强烈的相互作用，从而实现对重金属离子的高灵敏度检测。

cds 碳量子点的研究和发展前景广阔，未来有望在更多的领域发挥重要作用。

第1页共1页。

cdte量子点

cdte量子点CdTe量子点是一种由镉和碲元素组成的纳米材料，具有优异的光学和电学性质。

它们的直径通常在2到10纳米之间，这使得它们具有量子尺寸效应。

量子尺寸效应指的是当粒子尺寸减小到与其波长相当或更小的尺寸范围时，其特性将发生显著变化。

CdTe量子点的首要特性是其发光性质。

由于量子限制效应的存在，CdTe量子点可以发射出可见光谱范围内的不同颜色。

这使得CdTe 量子点在显示技术中具有广泛的应用前景。

通过调节量子点的尺寸，我们可以制造出发射不同颜色光的CdTe量子点，从而实现高分辨率和高色彩饱和度的显示屏。

CdTe量子点还具有优异的光电转换效率。

它们可以将光能转化为电能，并且在太阳能电池、光电探测器和光电转换器等领域具有广泛的应用。

CdTe量子点的高效能转换是由于其小尺寸和高比表面积，这增加了光吸收和电子传输的效率。

值得一提的是，CdTe量子点还具有良好的化学稳定性和生物相容性，这使得它们在生物医学领域具有潜在的应用前景。

研究人员已经开始探索将CdTe量子点用于生物标记、药物传递和光疗等领域，以实现更精确和有效的治疗手段。

未来，CdTe量子点的发展前景仍然广阔。

随着纳米技术和材料科学的进步，我们可以预见CdTe量子点在光电子学、生物医学、能源和环境等领域的应用将进一步拓展。

同时，我们也需要关注CdTe 量子点的生产和应用过程中的环境和安全问题，以确保其可持续发展和安全使用。

CdTe量子点作为一种有着优异光学和电学性质的纳米材料，具有广泛的应用前景。

它们在显示技术、光电转换和生物医学等领域都具有重要的应用价值。

随着科学技术的不断进步，CdTe量子点的应用前景将进一步拓展，为我们的生活和科学研究带来更多的可能性。

碳量子点荧光材料的制备及其对金属离子检测的应用研究进展

碳量子点荧光材料的制备及其对金属离子检测的应用研究进展肖秀婵; 秦淼; 李强林; 任亚琦; 周筝【期刊名称】《《功能材料》》【年(卷),期】2019(050)009【总页数】6页(P63-68)【关键词】碳量子点; 制备方法; 金属离子检测; 应用领域【作者】肖秀婵; 秦淼; 李强林; 任亚琦; 周筝【作者单位】成都工业学院智慧环保大数据中心成都 611730【正文语种】中文【中图分类】X8320引言重金属污染已成为全球性环境问题之一，对人类健康造成不可逆转性的损害。

重金属具有分布广泛、形态多样、降解难、毒性高等特点，可以通过各种形式进入到土壤、空气和水体中，最终通过食物链或者直接接触的方式进入人体，并在体内累积，导致生物体内的蛋白质结构发生不可逆的改变，影响组织细胞功能，进而引发各种疾病[1]。

随着人们健康意识和环保意识的增强，重金属检测技术的研究越来越受到重视。

目前已有多种检测方法可以实现灵敏的重金属离子检测，如原子吸收光谱法、原子荧光发射法、电感耦合等离子质谱法和荧光探针法等，可用于微量或痕量重金属离子的测定[2-4]，但受限于检测过程繁琐、运行费用高、不易携带且需要经过专门训练的人员操作等缺点，这些技术难以满足日益增长的现场监测和在线分析等需求。

因此，开发快速、灵敏、准确的重金属分析方法，对于保护环境和提高人类的生存质量均具有重要意义。

碳量子点(carbon quantum dots, CQDs)是由分散的类球状碳颗粒组成，尺寸极小(在10 nm以下)，具有荧光性质的新型纳米碳材料[5]。

自从2004年美国南卡罗莱纳大学的Xu等[6]在制备单壁碳纳米管(SWCNTs)时，首次发现了可以放出明亮荧光的碳量子，随后2006年Sun等[7]通过激光烧蚀石墨粉和水泥获得荧光碳点，近年来吸引了越来越多的科学家广泛关注。

碳量子点具有极小的尺寸、优良的水溶性、化学稳定性、低毒性、良好的生物相容性、低廉的成本、较强的[1]量子限域效应、稳定的荧光性能等一系列优异性能，在生物成像、有机物分析和光催化等多个领域具有潜在的应用前景，因此具有巨大的研究价值[8-9]。

基于CdTe量子点荧光猝灭-恢复法测定N-乙酰-L-半胱氨酸

基于CdTe量子点荧光猝灭-恢复法测定N-乙酰-L-半胱氨酸赵丹;韦春锦;曾梅;王芬【摘要】By using CdTe quantum dots as the fluorescence probe and Hg2+as the quencher , the recognition of N-acetyl-L-cysteine based on the fluorescence "turn off-on" mode was established .The impact of different buffer solutions , pH value, metal ions, the concentration of Hg 2+, and reaction time were discussed , and the mechanism of the fluorescence quenching by Hg2+and the recovery by NAC was investigated .The results showed that the concentration of NAC varied linearly with the fluorescence recovery within a concentration of 5.0 ×10-7 ~2.0 ×10-5 mol/L[B-R buffer, pH=7.8, c(Hg2+) =1.0 × 10-6 mol/L ] .Thus fast and quantitative recognition of NAC could be realized . Compared with traditional detection techniques , the reported method is simple , fast and highly sensitive .%以CdTe量子点作为荧光探针,Hg2+为猝灭剂,建立了一种基于荧光猝灭-恢复模式的N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)检测方法.考察了不同缓冲溶液、pH值、金属离子、Hg2+的浓度及反应时间对反应体系的影响,探讨了Hg2+对CdTe量子点荧光猝灭和NAC对CdTe量子点荧光恢复的机理.结果表明:在pH=7.8的B-R缓冲溶液中,当Hg2+的浓度为1.0×10-6 mol/L、NAC的浓度范围为5.0×10-7~2.0×10-5 mol/L时,NAC的浓度与量子点的荧光恢复程度之间呈良好的线性关系,可实现对NAC的快速定量分析.该检测方法较常规的方法操作简便、检测速度快、灵敏度高.【期刊名称】《中南民族大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(036)004【总页数】5页(P17-21)【关键词】CdTe量子点;N-乙酰-L-半胱氨酸;Hg2+;荧光猝灭-恢复【作者】赵丹;韦春锦;曾梅;王芬【作者单位】中南民族大学药学院,武汉430074;中南民族大学药学院,武汉430074;中南民族大学药学院,武汉430074;中南民族大学药学院,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】O657.32量子点(QDs)是一种新型的荧光纳米材料，具有光稳定性好，生物相容性好、发射波长可调，发射光谱窄而对称，抗光漂白性强等优点，现已被广泛研究[1,2].又因其具有的独特的光学性质被广泛应用于生物标记、金属离子含量测定、细胞成像、疾病诊断等方面[3-6].近年来，基于量子点的猝灭-恢复体系的检测模式已引起很多人的关注.其机制为先加入猝灭剂使QDs荧光强度降低，称之为“光关闭”状态，再加入能与猝灭剂结合的“捕获剂”后，恢复QDs荧光.相较于传统的单向模式[7-11](单纯的荧光猝灭或荧光增强)，“开关”模式的选择性好、灵敏性高，有利于干扰的排除和实际样品的检测.例如，徐琴等[12]建立了ZnS QDs-Ni2+-谷胱甘肽(GSH)的“开关”检测模式，实现了对实际样品中GSH的检测及作用机制的探究.黎舒怀等[13]利用了量子点“开关”技术，建立了一种测定诺氟沙星的方法.刘生燕等[14]建立了CdTe QDs-Cu2+-硫普罗宁的“开关”检测模式，通过电荷转移和配位作用产生的荧光可逆现象实现了硫普罗宁的快速灵敏检测.N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)是L-半胱氨酸的衍生物，结构中含有亲核的-SH，能与亲电的氧化基团直接作用而发挥其抗氧化作用.NAC也具有强烈的黏液溶解作用，在治疗呼吸系统疾病方面发挥着重要作用[15].常规测定NAC的方法有高效液相色谱法[16]、容量法[16]、普鲁士蓝光度法[17]等，然而，采用荧光猝灭-恢复方法测定NAC的研究鲜见报道.本实验以优质的水溶性CdTe QDs为荧光探针、Hg2+为猝灭剂、含巯基NAC作为恢复剂，建立了QDs- Hg2+-NAC荧光可逆体系,可实现对NAC的快速检测.该方法操作简单，选择性和灵敏度高.NAC、Tris、3-巯基丙酸(阿拉丁), β-巯基乙胺、L-半胱氨酸盐酸盐一水物(上海源叶生物科技有限公司)，硝酸银(中国上海试剂一厂)，CuCl2·2H2O、H3BO3、H3PO4、CH3COOH、KH2PO4、Na2HPO4·12H2O、HCl(国药集团化学试剂有限公司)，Hg(CH3COO)2、HgCl2(贵州省铜仁化学试剂厂)，GSH、L-Cys、L-Tyr、(L-Glu、L-Gly、L-Trp、L-Lys、L-Leu、L-His、L-Pro、L-Ser、L-Ala、L-Phe、L-Val、L-Ile、L-Met、L-Asp均产自Biosharp；乙酰半胱氨酸颗粒(海南赞邦制药有限公司)，实验所用的CdTe量子点[18]为实验室自制，室温测定，实验用水为超纯水.荧光光度仪(LS55型，美国PE)，紫外可见分光光度仪(Lambda-35型，美国PE)，电子天平(CP 214，上海奥豪斯仪器)，超纯水机(艾科浦Aswo-0005-U，颐洋企业)，实验室pH计(pH5J-3F，上海精密科学仪器).CdTe QDs自身的荧光强度(I0)：比色皿中加入900 μL缓冲溶液和100 μL的CdTe QDs，测定体系的荧光.CdTe QDs与Hg2+的相互作用(I1)：比色皿中加入850 μL缓冲溶液、50μL(1.0×10-6 mol/L)的Hg2+溶液和100 μLCdTe QDs，测定体系的荧光.CdTe QDs-Hg2+-NAC之间的相互作用(I2)：比色皿中加入800 μL缓冲溶液、50 L(1.0×10-6 mol/L)的Hg2+溶液、50 μL(4.0×10-5 mol/L)NAC溶液和100μL CdTe QDs，测定体系的荧光.计算猝灭率和恢复率的公式分别为：(I0-I1)/I0，(I2-I1)/I0.实验过程中激发和发射单色器狭缝均为10 ～ 15 nm，激发波长均为380 nm，所用量子点的浓度为5×10-7 mol/L.作为荧光探针的量子点，其光学性能对NAC的检测具有重要的意义. CdTe的荧光光谱和紫外吸收光谱结果见图1.如图1所示：CdTe QDs的第一激子吸收峰为535 nm，最佳发射波长为570 nm，其荧光发射峰窄且对称，说明所合成的CdTe QDs尺寸分布较窄，粒径均一，具有稳定的光学性质.不同的金属离子对QDs荧光强度的影响结果见图2.如图2所示：常见金属离子Ag+、Cu2+、Hg2+对CdTe QDs的猝灭作用中Hg2+的猝灭效果最好；而不同阴离子对CdTe QDs的猝灭影响不大.在相同浓度(5×10-7 mol/L)的金属溶液中，Hg(Ac)2的猝灭率最大，为62.6%，故后续实验选择Hg(Ac)2作为猝灭剂.量子点的荧光猝灭主要有能量转移、电子转移、表面吸附等方式[19].该体系中Hg2+对CdTe QDs的猝灭机制是以电子转移为主，汞离子存在空轨道，电子从QDs表面的空穴中转移到Hg2+，使Hg2+作为电子受体结合在QDs的表面[20]，导致荧光猝灭.采用金属离子(Hg2+)猝灭CdTe QDs的荧光，加入含巯基的小分子NAC恢复被猝灭的CdTe QDs的荧光，其猝灭和恢复结果见图3. 如图3所示：比较β-巯基乙胺、3-巯基丙酸、L-半胱氨酸盐酸盐一水物和GSH等几种常见的含巯基化合物与NAC对QDs-Hg2+猝灭体系的恢复作用. 4.0×10-5 mol/L的β-巯基乙胺和3-巯基丙酸对量子点本身有干扰，且均毒性较大，故不以此作为恢复剂.相同浓度的L-半胱氨酸盐酸盐一水物对猝灭体系几乎无恢复作用，而GSH对猝灭体系的恢复作用较NAC强，由于GSH是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的含Y-酰胺键和巯基的三肽，具有良好的Hg2+结合能力和较大的空间立体结构，有利于将猝灭剂拉离量子点表面，使猝灭体系的荧光得以恢复；但此浓度的GSH能使量子点本身的荧光增强，故也不以GSH作为恢复剂.而NAC的恢复作用明显且毒性低，是理想的恢复剂.多种氨基酸对QDs-Hg2+猝灭体系的恢复结果见图4. 如图4所示：当固定Hg2+浓度为1.0×10-6 mol/L时，用相同浓度4.0×10-5 mol/L NAC和多种常见的氨基酸分别作用于猝灭体系，发现除了Cys外其他的氨基酸对猝灭体系的恢复效果不明显.Cys结构中含有-SH，对CdTe QDs的荧光也具有一定的恢复作用，但是其对猝灭体系的恢复效果远不如NAC好.NAC和L-Cys虽同为巯基化合物，但是L-Cys的分子结构相对简单，空间位阻效应较小，而NAC的结构比L-Cys复杂，-SH与QDs表面的Hg2+共价结合形成Hg-S键[14]，产生的空间位阻，使Hg和QDs的距离增加，减弱电子转移而引起荧光恢复，所以NAC对猝灭体系的恢复效果最好.2.4.1 缓冲体系的影响为筛选最佳的缓冲体系，考察了在生理pH值(pH=7.0, 8.0)下，Hg2+(2.0×10-7 mol/L)作荧光猝灭剂，NAC(4.0×10-5 mol/L)作捕获剂，PBS、B-R、Tris-HCl三种缓冲体系对CdTe QDs-Hg2+检测体系的影响，检测结果见图5. 如图5所示：B-R缓冲溶液相比于PBS、Tris-HCl缓冲溶液，具有更好的恢复作用，在pH=7.0、8.0时，荧光恢复率分别为45.1%、59.67%.故后续实验中选择B-R缓冲溶液.2.4.2 缓冲体系的pH值的影响缓冲体系的pH值变化影响CdTe QDs表面配体的存在形式.不同pH条件下，QDs初始荧光强度差别很大.CdTe QDs在pH 6.0 ～ 10.0光学特性良好、荧光性质稳定， pH值为6.0、7.0、7.5、7.8、8.0、8.3、9.0、10.0的B-R缓冲溶液对CdTe QDs-Hg2+-NAC体系的影响结果见图6. 如图6所示：Hg2+对体系的猝灭能力在pH 6.0～7.0内稍有上升，而在pH 7.0～10.0范围内呈现明显的下降趋势；NAC对CdTe QDs-Hg2+猝灭体系的恢复能力在pH 6.0 ～ 7.8范围内呈上升趋势，pH 7.8 ～ 10.0范围内下降，因此，在pH=7.8时荧光恢复率最大，为51.5 %.综合考虑猝灭率和恢复率，缓冲体系pH=7.8时检测结果最优.2.4.3 反应时间的影响Hg2+与NAC相互作用的时间也是影响体系检测效果的一个重要因素.实验考察了Hg2+和NAC的不同作用时间对可逆荧光检测体系的影响，结果如图7所示.由图7可见：反应时间较短时，体系的恢复率逐渐上升；反应时间为12 min时，CdTe QDs、Hg2+和NAC三者间的相互作用达到相对的平衡，体系的荧光强度最高，恢复率最大，可达52.8%，继续延长反应时间，体系的恢复率逐渐下降.故本实验选择最佳反应时间为12 min.2.4.4 Hg(Ac)2浓度对猝灭-恢复体系的影响Hg2+对CdTe QDs的荧光猝灭作用呈浓度依赖性，表现为浓度越大，猝灭作用越强，Hg2+的浓度是体系的荧光恢复中的重要参数.优化Hg2+浓度时，要保证Hg2+对QDs的良好猝灭作用和NAC对猝灭体系良好的恢复效果，结果见图8.如图8所示：固定NAC的浓度为4.0×10-5 mol/L，Hg(Ac)2的浓度在2.0×10-7 ～1.3×10-6 mol/L范围内变化时，Hg2+对QDs的猝灭率从35.1%逐渐增长到77.4%.为保证其灵敏度，还考察了固定更低浓度的NAC(2.0×10-5 mol/L)对1.0×10-6 mol/L和1.3×10-6 mol/L Hg2+猝灭的CdTe QDs荧光恢复作用，结果见表1.如表1所示：当Hg(Ac)2浓度为1.0×10-6 mol/L该体系同时具有较好的猝灭率和恢复率，故以此浓度条件用于后续研究.2.4.5 工作曲线在最佳检测条件下(B-R缓冲溶液，pH=7.8，反应时间为12 min)，实验先考察了NAC从5.0×10-7 ～2.0×10-5 mol/L这个范围浓度对CdTe QDs本身的影响，结果表明：高浓度NAC对CdTe QDs本身有微弱的荧光增强作用，但在低浓度时几乎无影响.固定Hg(Ac)2的浓度为1.0×10-6 mol/L，依次将NAC浓度从5.0×10-7 mol/L增至2.0×10-5 mol/L，探究NAC浓度变化对猝灭体系的恢复情况的影响，结果见图9.如图9所示：在5.0×10-7 ～2.0×10-5 mol/L，QDs的恢复率从5.0%上升到44.1%，且具有良好的线性关系，其线性方程为：I2/I0=0.47008 + 0.01992 c，相关系数R2=0.99845，标准偏差SD=0.00929，表明该体系可实现在5.0×10-7～2.0×10-5 mol/L浓度范围内对NAC的定量分析.2.4.6 样品分析将一定量的L-His、L-Met、L-Trp、L-Leu、L-Ser溶解于超纯水中，分别测定其对猝灭体系的影响，结果发现5种氨基酸的浓度为4.0×10-2 mol/L时对猝灭体系无影响.向加有混合样品的猝灭体系中加入不同量的乙酰半胱氨酸样品后,在荧光光度仪上测定样品中乙酰半胱氨酸的含量,结果见表2.由表2可知：回收率为99.6%～102.2%,结果令人满意.本文建立了一种基于CdTe QDs荧光猝灭-恢复模式快速测定NAC的新方法.以Hg2+为猝灭剂，通过电子转移作用猝灭CdTe QDs的荧光，以NAC为恢复剂，NAC中的巯基与Hg2+形成S—Hg键，可减弱QDs与Hg2+之间的电子转移作用，使QDs的荧光恢复，Hg2+具有良好的猝灭效果.最佳检测条件为：B-R缓冲溶液、pH=7.80、Hg2+(1×10-6 mol/L)、反应时间12 min. QDs荧光恢复程度与NAC的浓度在5×10-7 ～2×10-5 mol/L范围内呈现出良好的线性关系，说明该体系可应用于NAC的快速定量分析.【相关文献】[1] 赵丹, 李娇甜, 杨天鸣, 等. L-半胱氨酸修饰的水溶性掺杂型CdZnTe量子点的水热法制备和表征[J]. 中南民族大学学报(自然科学版), 2013,32(3): 50-53.[2] 裴国凤, 王海波, 向荣华, 等. CdTe量子点双层加壳增强其化学和生物稳定性[J]. 中南民族大学学报(自然科学版), 2013, 32(4): 33-36.[3] Luo Q Y, Lin Y, Li Y, et al. Nanomechanical analysis of yeast cells in cdse quantum dot biosynthesis[J]. Small, 2014, 10(4): 699-704.[4] 周杰,吴云华.Cds量子点/过氧化酶纳米杂化功能材料的制备及分析应用[J].中南民族大学学报(自然科学版),2008,27(1):5-8.[5] He D X, Wang D X, Quan W J, et al. Applications of functionalized quantum dots in bioanalysis, imaging and targeting delivery[J]. Med Sci J Centr South China,2015,43(5):481-486.[6] 黄正喜，钱雷，胡振龙，等.水溶型CdSe量子点的制备及与Schiff碱的相互作用拆分头孢氨苄对映体[J].中南民族大学学报(自然科学版),2013,32(4):7-10,15.[7] 王蓓蓓, 商欢,王琪, 等. CdTe量子点作为荧光探针检测皮蛋中微量铜[J]. 食品科学, 2016,37(2): 172-177.[8] 何春萍, 谭丽. CdTe量子点荧光猝灭法对银离子和钙离子的测定[J]. 怀化学院学报, 2011,30(8): 11-15.[9] 徐基贵, 张俊俊, 陈志兵, 等. CdTe量子点荧光猝灭法测定痕量铬(III)[J]. 分析试验室, 2011,30(1): 26-28.[10] 李满秀, 王丽娟, 薄乐. 水溶性CdTe量子点荧光法测定青霉素的研究[J]. 分析科学学报, 2015, 31(3): 397-400.[11] 陈志兵, 李梦瑶, 孙莉, 等. CdTe量子点荧光猝灭法测定槲皮素[J]. 分析试验室, 2013(4): 17-19.[12] 徐琴, 魏焕平, 胡效亚. 基于ZnS量子点荧光猝灭-恢复方法测定还原型谷胱甘肽[J]. 分析化学研究简报, 2013, 41(7): 1102-1106.[13] 黎舒怀, 陶慧林, 徐铭泽, 等. 新型量子点“开关”测定痕量诺氟沙星[J]. 分析化学研究简报, 2012, 40(9): 1450-1453.[14] 刘声燕, 刘怡博, 王益林, 等. CdTe量子点“开关” 测定硫普罗宁[C]//中国化学会光化学专业委员会.第十三届全国光化学学术讨论会论文集.西安：中国化学会，2013:95.[15] 夏海玲, 李鲜峰, 肖芸. N-乙酰半胱氨酸在几种肺部疾病中应用的研究进展[J].中国预防医学杂志, 2015(4): 312-317.[16] 方红英，席建军，王福根，等. 2种测定N-乙酰半胱氨酸含量的方法比较[J]. 中国药房, 2012, 23(8): 731-732.[17] 涂常青, 温欣荣. 普鲁士蓝光度法测定药物中乙酰半胱氨酸含量[J]. 化学研究与应用, 2015(6): 940-944.[18] Li J, Yang T, Chan W H, et al. Synthesis of high-quality N-acetyl-l-cysteine-capped CdTe quantum dots by hydrothermal route and the characterization through MALDI-TOF mass spectrometry[J]. J Phys Chem C, 2013, 117(37): 19175-19181.[19] 王柯敏, 王益林, 李朝辉, 等. CdTe量子点荧光猝灭法测定铜离子的研究[J]. 湖南大学学报(自然科学版), 2005, 32(3): 1-5.[20] Jalilehvand F, Leung B O, Izadifard M, et al. Mercury (II) cysteine complexes in alkaline aqueous solution[J]. Inorg Chem, 2006, 45(1): 66-73.。

cds碳量子点

CDS碳量子点概述CDS碳量子点是一种新型的碳基材料，具有优异的光电性能和潜在的应用前景。

碳量子点（Carbon Dots，简称CQDs）是一类尺寸小于10纳米的碳纳米材料，具有许多独特的特性，如荧光、电化学和光电性能等。

CDS碳量子点是由硫化碳（Carbon Disulfide）合成的碳量子点，其在荧光材料、生物成像、光电子器件等领域具有广泛的应用前景。

合成方法CDS碳量子点的合成方法多种多样，常见的方法包括溶剂热法、微波法、水热法等。

下面以水热法为例，介绍CDS碳量子点的合成过程：1.准备硫化碳溶液：将硫化碳溶解在适量的溶剂中，如水或有机溶剂。

溶液中的硫化碳浓度越高，合成的CDS碳量子点的荧光强度越高。

2.加热反应：将硫化碳溶液加热至一定温度，常见的反应温度为100-200摄氏度。

加热的过程中，溶液中的硫化碳会发生裂解和聚合反应，生成碳量子点。

3.调控反应条件：在反应过程中，可以通过调节温度、反应时间、溶剂种类等参数来控制CDS碳量子点的大小、形状和荧光性能。

4.分离和纯化：将反应溶液中的CDS碳量子点通过离心、过滤等方法分离出来，并用纯溶剂进行洗涤和纯化，去除杂质。

5.表征分析：通过透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、荧光光谱等技术对合成的CDS碳量子点进行表征和分析，确定其大小、形状、结构和荧光性能等。

特性与应用CDS碳量子点具有以下几个重要的特性和应用潜力：1. 荧光性能CDS碳量子点具有宽波长荧光发射特性，其发射峰位于可见光区域。

荧光强度和发射峰可以通过调节合成条件来实现。

CDS碳量子点在荧光探针、生物成像、光电子器件等领域具有广泛的应用前景。

2. 生物兼容性CDS碳量子点具有优异的生物兼容性，可以在生物体内进行成像和治疗。

由于其尺寸小、荧光性能好、毒性低等特点，CDS碳量子点在生物医学领域具有重要的应用潜力，如生物成像、药物传递、癌症治疗等。

3. 光电子器件CDS碳量子点在光电子器件中可以作为荧光材料、光电转换材料等。

CdSe量子点简要综述2

CdSe量子点综述量子点(quantum dots, QDs)是一种半导体纳米晶(nanocrystals, NCs)通常由Ⅱ-Ⅱ和Ⅱ-Ⅱ族元素组成，如CdSe、CdTe、ZnSe、CuInS、InP等。

也可以由两种或两种上的半导体材料构成，如核壳结构的CdSe/ZnS、CdSe/CdZnS等，以及掺杂结构的ZnS:Mn，ZnSe:Cu等。

1.量子点结构常见的二元半导体量子点由于覆盖光谱有限且稳定性不高，易受外界环境物理化学的影响而发生质量退化，因此，常通过制备合金量子点或核壳结构量子点来改善量子点的物理化学性质错误!未找到引用源。

1.1合金量子点合金量子点即将几种不同带隙的半导体材料在纳米尺度上进行的合金化，形成合金或固溶体。

由于每种半导体材料都有其相应的能带宽，通过形成合金通过调节合金半导体组分的化学计量比来改变纳米晶的组成，从而改变量子点的能带宽及晶格常数。

此类量子点也可按照组成元素的多少分为三元合金和多元合金。

要制备均匀结构的合金，两种组成的生长速率必须相等，并且在一种成分的生长的条件下不能阻止另一种成分的生长，同时两种成分需要充分相似使得两者容易混合,否则会形成核壳结构或者两种组分独立成核。

1.2核/壳结构量子点根据各种半导体材料能带位置的不同，壳层在核/壳结构量子点中起到作用的不同，可以将核/壳量子点分为三类：TypeⅡ、TypeⅡ和TypeⅡ型结构，如图1.1所示。

图1.1 半导体异质结的能带结构TypeⅡ型结构的量子点要求壳层材料能带大于核层材料能带，电子和空穴都被限域在核材料中，从而提高量子点的荧光效率，但也有相反的情况；TypeⅡ型结构的量子点要求壳层材料的价带或导带处于核层材料的带隙中，通过光子的激发，壳层材料能带的重叠导致电子和空穴的空间分离而分别处于核层材料和壳层材料中；TypeⅡ型结构很少应用到核壳量子点结构中去。

TypeⅠ型结构是最早被研究的结构，该结构中宽能带的壳层材料所起的作用是钝化核层材料的表面缺陷，使核材料与外部环境隔离，将载流束缚在核中。

铜掺cds量子点

铜掺cds量子点
铜掺杂CdS量子点是一种新型的荧光标记探针，具有较宽的激发光谱、窄而对称的发射光谱、较高的量子产率、良好的光稳定性和抗光漂白性。

其较长的发射波长可以有效避免位于可见光区的散射光和组织自体荧光的干扰，因此在活体内细胞成像及体外检测等研究领域有着极其广泛的应用。

相比传统的尺寸可调的近红外发射量子点，组份可调的过渡金属离子掺杂近红外量子点可以通过调整掺杂量来获得较长的发射波长，同时保持足够小的颗粒尺寸（小于10nm），使其具有更好的生物相容性。

通过加热回流的方法直接在水溶液中制备了具有近红外发射波长的Cu掺杂CdS量子点，对Cu掺入量、回流温度、反应时间、体系初始pH值等条件进行了考察，并使用TEM、XRD、ICP-AES、EPR等手段对最优化条件下制备的杂量子点进行了表征。

总之，铜掺杂CdS量子点在生物检测和成像等领域具有广阔的应用前景。

高灵敏CdTe量子点探针的构建及与金属离子的作用

Ｖ０＿ｌ３３
２１０２年３月源自高等学校化学学报
ＣＨＥＭＩＣＡＬＪＯＵＲＮＡＬ０ＦＣＨＩＮＥＳＥＵＮＩＶＥＲＳＴＥＩＩＳ
Ｎｏ３．
４７５—４０８
高灵敏ＣＴ量子点探针的构建及与ｄｅ金属离子的作用
程芳贞，刘，胡育筑，吴盛关严拯宇，，
（．中国药科大学分析化学教研室，．药物质量与安全预警教育部重点实验室，南京２９）１２１８１１摘要采用变性的牛血清白蛋白（ＢＡ对水相合成的ＣＴ量子点进行修饰，ｄＳ）ｄｅ构建了高灵敏金属离子探针，
量子点的量子产率仅稍有降低．Ｗａｇ等也采用ｄＳｎＢＡ修饰ＴＡ包裹的水溶性量子点，果表明，Ｇ结
量子点经ｄＳＢＡ修饰后，量子产率及稳定性大大提高．据文献［８１］１，报道，９使用ｄＳＢＡ对量子点进行修饰可以显著提高量子点的荧光强度和抗光漂白性，但所用修饰方法较为单一，且未对ｄＳＢＡ用量进行研究．为进一步提高水相ＣＴ量子点的荧光性能，本文合成了具有高量子产率的以ＴＡ为稳定剂ｄｅＧ
进行功能化修饰，实现了对大肠杆菌Ｏ５：７１７Ｈ的特异性检测．研究发现，合成过程中采用的小分子稳定剂如巯基乙酸（Ｇ）ＴＡ易从量子点表面脱附，从而导致量子点的团聚和沉淀．为得到高质量的量子
点，一般采用大分子如蛋白质对量子点进行修饰．牛血清白蛋白（Ｓ经还原反应变性后，其中的二ＢＡ）硫键断裂形成巯基，可更有效地与量子点表面的重金属发生相互作用，为大分子蛋白修饰量子点提这

几种重金属离子的检测及应用的新方法研究

几种重金属离子的检测及应用的新方法研究一、本文概述随着现代工业和运输业的发展，重金属污染的环境问题日益突出。

重金属难以降解，会在生物体内长期积累，即便极其微量也可能产生严重后果。

重金属检测在环境和农产品中残留监测中非常重要。

本文主要针对当前常见的几种重金属离子，设计了几种具有不同灵敏度的检测方法，以满足对不同环境中重金属离子检测的需要。

基于寡核苷酸的Hg()的传感器的制备及Hg()的检测：利用DNA的特性，设计了两种具有特殊构成的寡核苷酸链，分别用于Hg()目视比色传感器和化学发光传感器的制备，并通过目视比色法和化学发光法对水溶液中的Hg()进行了检测。

Nafion稳定的纳米银汞齐修饰电极的制备及其对Pb()、Cd()、Cu()的检测：通过电化学方法使Ag()和Hg()在线还原，并在玻碳电极表面形成稳定的纳米级的银汞齐，用于检测Pb()、Cd()、Cu()等重金属离子。

以硫代苹果酸为显色剂可视化检测Fe()：利用硫代苹果酸与Fe()反应产生的颜色变化，实现对Fe()的可视化检测。

杯[4]芳烃羧酸填充的微萃取柱通过流动注射和火焰原子吸收光谱联用对水样中的微量重金属进行在线富集和检测：利用杯[4]芳烃羧酸的吸附特性，实现对水样中微量重金属的在线富集和检测。

CdTe量子点对紫外光下常青藤光合作用的影响的研究：初步研究了碲化镉量子点对常青藤光合作用的影响。

通过这些研究，旨在为重金属离子的检测提供新的方法和思路，为环境保护和人类健康做出贡献。

二、研究方法设计了两种具有特殊构成的寡核苷酸链，分别用于Hg(2)的目视比色传感器和化学发光传感器的制备。

利用DNA链中G碱基重复序列在K和血红素作用下形成类似过氧化物氧化酶的DNAzyme的特性，以及T碱基与Hg(2)之间能特异性结合形成THg(2)T结构的特性。

通过目视比色法和化学发光法对水溶液中的Hg(2)进行检测，检测限分别为110(10) mol L(1)和510(9) mol L(1)。

cdse硒化镉量子点

cdse硒化镉量子点CDSE/ZnS硒化镉量子点（CdSe/ZnS QDs）是一种新型抗衰老产品，其中CDSE/ZnS量子点是一种新型材料，也被称为量子颗粒。

它由原子层组成，这些原子层非常薄，尺寸介于1至10纳米之间，其表面可以通过各种化学处理，以产生不同的表面结构。

一、CDSE/ZnS硒化镉量子点的特点1. 超低级别抗氧化：CDSE/ZnS硒化镉量子点能有效从内部抑制细胞老化，具有极强的抗氧化作用，抑制自由基的伤害，从而防止衰老。

2. 抗炎作用：它能够有效抑制炎症，减轻由于受到刺激而产生的皮肤炎症。

3. 抗衰老作用：它可以抑制皮肤老化，增强皮肤活性，加强胶原组织的抗衰老能力，改善皱纹和皮肤松弛等。

4. 良好的保湿性能：它可以有效锁住皮肤内部的水分，使皮肤保持非常有观感的水润光泽，从而改善皮肤状况。

二、CDSE/ZnS硒化镉量子点的应用1. 医疗领域：CDSE/ZnS硒化镉量子点在生物诊断领域有着十分广泛的应用，诸如癌症检测和细胞成像等。

2. 抗衰老领域：它具有抗氧化、抗炎和抗衰老等功能，可以抑制皮肤衰老，使皮肤保持年轻活力美丽。

3. 化妆品领域：CDSE/ZnS硒化镉量子点具有很强的吸收能力，可以抑制销毁皮肤脂质层，它们可以保持肌肤紧实度，对皮肤健康有很大的帮助。

4. 环保领域：CDSE/ZnS硒化镉量子点具有极强的净化能力，可有效地去除水中的有机物，并能够有效抑制污染物的生长。

三、CDSE/ZnS硒化镉量子点的安全性CDSE/ZnS硒化镉量子点的制备不涉及有毒物质，它们完全满足环境和个人安全要求，它们具有良好的生物相容性，安全性和可靠性。

此外，CDSE/ZnS硒化镉量子点也不会产生强烈发光，不会干扰细胞的正常生长及正常运作，不会对细胞有副作用，完全属于生物友好型材料。

铜离子检测方法

逐滴滴定至蓝色消失为终点；
作空白实验。
由于所给试样中的铜离子含量相对较高，且铁和锌离子对铜离子的影响较为严重，以上滴定分析在一定程度上存在实验误差，尤其是对掩蔽不完全的情况，为此可以采用将铜离子首先萃取与铁和锌离子分离，再用各种对单一铜离子溶液检测的方法检测方法样品中的铜离子浓度。
加2mL硫氰酸钾溶液,若无颜色变化,以此证明Fe3+完全掩蔽，而过程中Zn2+对滴定无影响。
迅速加入5mL碘化钾溶液,用硫代硫酸钠标准溶液滴定到溶液至浅黄色；
加3mL淀粉指示液,继续滴定至蓝色变浅,再加2mL 硫氰酸钾溶液, 以此来减弱磷酸盐络合物及Cu2I2对 I2的吸附,加快I2的释放；
氰化废水样品
1.没有仪器分析条件；
2.不进行大倍数稀释；
1.有仪器分析的条件； 2.要求分析精
度较高，分析速率较快；
容量分析法
仪器分析法
容量
分析法
配位滴定法改进碘量滴定法
萃取铜分析法
Cu2+、Fe3+、Zn2+都可以与EDTA发生1：1的配位，形成稳定的配合物。293k下稳定常数如下表1-1所示。
RA的选择性荧光增强主要是由于Cu2+诱导分子中的酰胺闭环结构发生开环，导致分子结构的共轭程度增大所致。
在6．5×lO-8～2．9×10-6moL／L浓度范围内， RA可以有效检测Cu2+，而且RA对pH不敏感，可在较宽的pH=4.1～10.5范围内高灵敏、高选择性地检测Cu2+．
而其它常见离子如Na+、K+、Mg2+、Ca2+ 、 Mn2+ 、Cd2+ 、Cr3+、Co2+ 、Ni2+ 、Ag+、 Pb2+ 、Zn2+ 、Fe3+和Hg2+不引起或引起很小的紫外—可见或荧光光谱变。

铜掺杂碳点

铜掺杂碳点摘要：1.引言2.铜掺杂碳点的制备方法3.铜掺杂碳点的性质和应用4.铜掺杂碳点的优点5.结语正文：【引言】铜掺杂碳点（Cu-CDs）是一种新型的半导体材料，其研究和应用正逐渐成为材料科学的热点领域。

作为一种具有良好光电性能的纳米材料，铜掺杂碳点在催化、传感、光电子和能源等领域具有广泛的应用前景。

本文将对铜掺杂碳点的制备方法、性质和应用进行综述，并探讨其优点和潜在的应用前景。

【铜掺杂碳点的制备方法】铜掺杂碳点的制备方法主要包括以下几种：1.湿化学法：通过铜盐和碳源在溶液中的反应生成铜掺杂碳点。

这种方法具有简单、低成本的优点，易于大规模制备。

2.溶胶凝胶法：以金属有机骨架为前驱体，通过水解、热处理等过程制备铜掺杂碳点。

这种方法可以调控粒子尺寸和形貌，但相对较复杂。

3.微波辅助法：在微波场作用下，铜盐和碳源发生反应生成铜掺杂碳点。

这种方法具有快速、高效的特点，适合制备高质量的铜掺杂碳点。

【铜掺杂碳点的性质和应用】铜掺杂碳点具有以下优良性质：1.良好的半导体性能：铜掺杂碳点具有合适的能带结构，使其在光电领域具有广泛的应用。

2.高的光催化活性：铜掺杂碳点具有较高的光催化活性，可用于光解水制氢、光降解有机污染物等。

3.优异的电化学性能：铜掺杂碳点在电化学领域具有广泛的应用，如氧还原反应、氧析出反应等。

【铜掺杂碳点的优点】铜掺杂碳点作为半导体材料，具有以下优点：1.环保：铜掺杂碳点的制备方法多为环境友好型方法，不涉及有害化学品。

2.可控性：可以通过改变制备条件调控铜掺杂碳点的粒子尺寸、形貌和组成，实现对性能的调控。

3.低成本：铜掺杂碳点的制备成本相对较低，有利于大规模应用。

【结语】铜掺杂碳点作为一种新型半导体材料，在催化、传感、光电子和能源等领域具有广泛的应用前景。

通过对铜掺杂碳点的制备方法、性质和应用进行综述，本文旨在为相关领域的研究者提供参考。

然而，铜掺杂碳点仍存在一些挑战，如稳定性、掺杂浓度等方面的优化。

碳量子点检测金属离子

碳量子点检测金属离子引言碳量子点是一种具有巨大潜力的纳米材料，其在化学、生物、环境等领域展示了许多重要应用。

其中之一就是在金属离子检测方面的应用。

本文将详细介绍碳量子点检测金属离子的原理、方法以及未来的发展方向。

原理介绍在碳量子点检测金属离子的过程中，主要利用了碳量子点本身的发光特性以及金属离子与碳量子点之间的相互作用。

碳量子点具有较高的比表面积、丰富的表面官能团以及优良的光电性能，这使得碳量子点可以作为灵敏的金属离子探针。

当金属离子与碳量子点发生作用时，会改变碳量子点的电子结构，导致其光学性质的变化，从而实现金属离子的检测。

方法介绍合成碳量子点合成碳量子点的方法主要包括热分解法、溶剂热法、微波法等。

其中热分解法是最常用的一种方法。

通过选择适当的碳源和辅助剂（例如氨基酸、小分子有机酸等），在高温条件下进行热解反应，可以得到具有一定光学性质的碳量子点。

表面修饰为了提高碳量子点与目标金属离子的选择性和灵敏度，通常需要对碳量子点进行表面修饰。

这可以通过化学方法、物理方法甚至生物方法来实现。

常见的表面修饰方法包括功能化修饰、螯合修饰等。

金属离子检测通过将表面修饰后的碳量子点与目标金属离子溶液接触，观察其光学性质的变化来实现金属离子的检测。

光学性质的变化可以通过荧光光谱、紫外-可见吸收光谱等方法来监测和分析。

应用案例水环境监测由于碳量子点对多种金属离子都具有高度的选择性和灵敏度，因此可以被广泛应用于水环境监测领域。

通过碳量子点检测水中的重金属离子浓度，可以及时发现水质污染问题，并采取相应措施进行治理。

生物医学应用由于碳量子点具有较好的生物相容性和荧光性能，因此在生物医学领域也有很大的应用前景。

碳量子点可以作为抗肿瘤药物的载体，实现药物的靶向释放。

此外，碳量子点还可用于细胞成像、癌症治疗等方面的研究。

发展方向多金属离子检测目前大多数的碳量子点仅用于单一金属离子的检测，未来的研究可以致力于开发能够同时检测多种金属离子的碳量子点探针。

cde型(e=s,se,te)量子点,一维cdte纳米晶和不同形状的se纳米晶的合成与表征

cde型(e=s,se,te)量子点,一维cdte纳米晶和不同形状的se纳米晶的合成与表征1. 引言1.1 概述量子点是一种具有特殊光电性质的纳米结构材料，因其在能级结构和光学性质上的优势而引起了广泛关注。

近年来，CDE型(e=s,se,te)量子点、一维CdTe纳米晶和不同形状的Se纳米晶作为新型量子点材料，其合成与表征研究已成为纳米科技领域的热点之一。

本文针对这些材料进行了深入的探讨和总结。

1.2 文章结构本文分为五个主要部分。

首先，在引言部分介绍了文章的背景和重要性。

然后，分别对CDE型量子点、一维CdTe纳米晶以及不同形状的Se纳米晶进行了合成与表征方面的详细论述。

最后，在结论部分对以上材料进行总结，并展望了未来可能的研究方向。

1.3 目的本文旨在系统地介绍CDE型(e=s,se,te)量子点、一维CdTe纳米晶和不同形状的Se纳米晶在合成方法及工艺条件、表征手段和技术等方面的最新研究成果。

通过对这些材料的深入了解，可以为相关领域的科学家和工程师提供定量点、纳米晶等新型材料的研究方法和实验技术参考，为材料设计与应用提供有力支持。

同时，通过总结已有研究成果，可以为未来的研究方向指明道路，促进该领域的持续发展与创新。

以上是文章“1. 引言”部分的内容。

2. CDE型量子点的合成与表征2.1 CDE型量子点简介CDE型量子点是一种由碲和镉等元素组成的半导体纳米晶，在纳米尺度下表现出了许多特殊的物理和化学性质。

它们以其优异的光电性能在光电器件和生物探测等领域展示了广泛的应用潜力。

2.2 合成方法及工艺条件CDE型量子点的合成可以通过多种方法实现，其中最常用的方法包括溶液法合成、气相沉积法合成和固相热退火法合成等。

溶液法合成通常使用有机试剂作为前驱体，通过控制反应温度、反应时间和反应条件等参数来控制纳米晶的大小、形貌和结构。

气相沉积法合成适用于大规模生产，可以在高温下通过蒸发源材料进行化学反应生成纳米晶。

CdTe量子点-罗丹明B荧光共振能量转移猝灭法测定金银花中的微量铜

馏水。
技术被广泛应用于生物及医学等方面。半导体量子点（ｕｎｑａ
ｔｒｏｓＤｓ是一类新型的无机纳米荧光材料，具有诸多ｕｄｔ，Ｑ）ｎ优良的光学性质，ｓ引入ＦＥ中，ＦＥ技术的应ＱＤ被ＲＴ使ＲＴ用领域不断扩大ｌ。１］
ＣＴｅ子点、氟化钠、ｕＮＯ）（药集团化学试剂有ｄ量Ｃ（ｚ围
限公司）ＲＢ水溶液（．ｘ１。ｍｏ・）ＣＡＢ饱和溶，ｈ４６０ｌＬ、Ｔ液、硝酸（上海凌峰试剂公司）、高氯酸（京化学试剂有限南公司）均为分析纯，ＴｉＨＣ缓冲液，实验用水均为二次蒸ｒ－１ｓ
Ｆｉ．Ａｂｏｐｔｏａｍｉｓｏｓｅｔａｏｇ１ｓｒｉｎｎｄｅｓｉｎｐｃｒｆ
ＣＴｓｄＲＢａ，，）ｄｅＱＤｈ（，ｂＣｄｎａ
０
∞
舳Ｏ００鲫Ｔ量子点和ＲＢ混合，看不ｄｅｈ到受体ＲＢ的荧光强度明显增大。照文献１３ｈ参－采用阳离子５型表面活性剂ＣＡＢ降低溶液表面张力，供体与受体拉近Ｔ将
第３卷，２１第期２０１１年２月
光
谱
学
与
光
谱
分
析
ＳｅｔｏｃｐｎｐｃｒｌｐｃｒｓｏｙａｄＳｅｔａＡｎｌｓｓａｙｉ
Ｖｏ．１Ｎｏ２ｐ４８４１１３．．，ｐ４ —５Ｆｂｕｒ，２１ｅｒａｙ０１

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

生命科学仪器２００７第５卷／３月刊
羧基和氨基，这些基团完全可以与Ｃｕ２＋发生配位从而导致量子点发射峰位红移［１５］。也正是这种量子点的表面含有丰富的可以与Ｃｕ２＋发生配位的基团，因而此量子点检测Ｃｕ２＋才会更灵敏。
Ｆｉｇ．３Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆａｓ－ｐｒｅｐａｒｅｄＣｄＴｅＱＤｓｉｎ
量子点（ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ）又称半导体纳米晶（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ）是一种高效的光致发光的
纳米晶体。近年来，量子点以其独特的光电特性（强抗光漂白性，优良的化学稳定性，发光的连续可调性等）尤其是其良好的光化学稳定性，已经发展成为可以代替有机荧光染料被应用于很多领域的新型荧光探针［５］。许多科研人员正致力于合成高质量（高的发光量子效率，窄的粒径分布以及良好的光学稳定性等）的量子点以及特定的物质或离子对其荧光发射的影响。Ｈｅｎｇｌｅｉｎ等提出在碱性条件下加入Ｃｄ２＋，由于在ＣｄＳ量子点的表面形成了一层Ｃｄ（ＯＨ）外壳，能有效钝化
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｕｆｆｅｒｓａｔｔｈｅｓａｍｅｐＨｖａｌｕｅｏｆ６．２：Ａ（ＫＨＰＯ－２４
ＮａＨＰＯ），Ｂ（Ｃｉｔｒｉｃａｃｉｄ－ＮａＨＰＯ），Ｃ（ＨＡｃ－ＮａＡｃ）．
２
４
２
４
２．２．３量子点的浓度的选择对于本实验中量子点浓度，过高和过低均达不
到最佳检测效果。如果量子点浓度过高，由于被铜离子淬灭的量子点只占总数中的少数，因而会降低的检测灵敏度；如果浓度过低，就会导致有限的量子点不足以与铜离子配位，无法准确的检测体系中铜离子。鉴于此，本文选用１．０１３ × １０－４ｍｏｌ／Ｌ（以Ｃｄ２＋记）的量子点为检测体系。２．２．４反应时间及试剂加入顺序
２．２．２缓冲溶液的选择为了得到最佳的检测效果，本实验分别考察了
发射峰位在６０５ｎｍ的ＣｄＴｅ量子点在同一ｐＨ值（即ｐＨ＝６．２）的不同缓冲体系下的发光强度。如图３所示，ＣｄＴｅ量子点在Ａ（磷酸盐）缓冲溶液中发射最强，在柠檬酸缓冲溶液中次之，在醋酸盐缓冲溶液中最
１５
研究报告弱。因而后续实验均以磷酸盐缓冲溶液中进行。
去体系中的空气，氩气保护下待用；称取０．０１２８ｇＴｅ
粉和０．１２ｇＫＢＨ４加入到小瓶中，加１ｍｌ超纯水，冰
浴下反应至溶液澄清（约１０ｈ），然后把该澄清液
迅速倒入氩气保护下的三口烧瓶中，此时溶液呈现鲜
艳的红色，加热至１００℃恒温反应。在反应后不同时
间内分别取出一部分，分别放入透析袋中，置于盛有
铜是一种常见的重金属，也是人体中不可缺少的一种微量元素。目前为止，检测铜离子的方法有很多，如原子吸收光谱法［１］，分光光度法［２］，脉冲极谱法［３］，及荧光法［４］等。传统的荧光法多疑有机染料为荧光物质，由于染料的荧光强度弱而且光学稳定性差等缘故，致使其在测定过程中无论是检出限还是灵敏度均受到一定的限制。
聚乙二醇２００００的烧杯内，除去其它小分子（过量的
稳定剂及其他离子等），然后用超纯水把纯净的ＣｄＴｅ
冲洗下来，真空干燥，用ｐＨ值为６．２的磷酸二氢钾－
磷酸氢二钠的缓冲溶液溶解，定容配成浓度为１．０１３×
１０－３ｍｏｌ／Ｌ的ＣｄＴｅ量子点溶液，待用。
１．２．２Ｃｕ２＋离子的测定
允许共存的最高浓度（μ ｇ／Ｌ）９６０５７６１９２９６
共存离子
Ｋ＋，Ｎａ＋，Ｂａ２＋，Ｃａ２＋，Ｚｎ２＋Ｆｅ２＋，Ｍｎ２＋，Ｆｅ３＋，Ｃｄ２＋，Ａｌ３＋，Ｎｉ２＋
Ｆｉｇ．４Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｅｍｉｓｓｉｏｎｓｐｅｃｔｒａｏｆａｓ－ｐｒｅｐａｒｅｄＱＤｓ－Ｃｕ２＋ｓｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅＱＤｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆ１．０１３×１０－４ｍｏｌ／ＬａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔＣｕ２＋ｉｏｎｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ：ａ，０．０μｇ／Ｌ；ｂ，３２μｇ／Ｌ；ｃ，９６μｇ／Ｌ；ｄ，１２８μｇ／Ｌ；ｅ，１６０μ
根据荧光光谱数据，铜离子使量子点荧光淬灭的时间一般在５ｍｉｎ内完成，在以后放置过程中，荧光强度几乎不变。为确保反应充分进行，本测定实验以１０ｍｉｎ为准。
经考查几种加入顺序发现，当把量子点和磷酸盐缓冲溶液先混合后再加铜离子，检测效果较好。
２．３Ｃｕ２＋对ＣｄＴｅ量子点荧光性质的影响如图４所示，Ｃｕ２＋离子对ＣｄＴｅ的荧光除了有很
取１ｍｌ上述量子点溶液加入到１０ｍｌ的容量瓶
中，然后加入一定量的硫酸铜晶体，定容后放置
１０ｍｉｎ，用荧光光谱仪测定其荧光强度（Ｆ）。以
同样的方法配制不加铜离子的空白溶液，测其荧光
强度（记为Ｆ０）。
２结果与讨论
ｐＨ值的变化关系图，由图可见，随着ｐＨ值的逐渐降低，ＣｄＴｅ量子点的发射强度逐渐增强，当ｐＨ值为６．２时，发射强度达到最大值，随着ｐＨ值的进一步降低，量子点的发射峰强逐渐减弱。这是因为当ｐＨ值从碱性减至６．２的过程中，在量子点的表面形成了一层Ｃｄ－ＳＲ的复合物，这一复合物包覆在量子点的表面使其进一步钝化，因而量子效率有所增加，当ｐＨ值进一步降低时，由于巯基试剂的质子化，破坏了上述Ｃｄ－ＳＲ这种复合物的平衡关系，因而量子点的量子效率开始下降［１３］。为确保实验灵敏度，本文在后续实验中均在此ｐＨ值为６．２下进行。
Ｆｉｇ．２ＥｆｆｅｃｔｏｆｐＨｖａｌｕｅｏｎｔｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆａｓ－ｐｒｅｐａｒｅｄＣｄＴｅＱＤｓ．
２．２实验条件的优化２．２．１ｐＨ值的选择
量子点的发光强度强烈依赖其表面性质，而对于水相合成的ＣｄＴｅ，其表面随ｐＨ值的变化而变化，因而水相合成的量子点的荧光效率也与ｐＨ值紧密相关。图２是本文合成的ＣｄＴｅ的荧光发射强度随
柯敏［１２］等先后采用ＣｄＳ和ＣｄＴｅ量子点分别在碱性和中性偏酸的条件下实现了对Ｃｕ２＋的检测。但是上述方法所用的量子点就其量子效率不高，半峰宽较宽，表明这些量子点存在着很多表面缺陷，因而影响了其在检测铜离子过程中的灵敏度。本文在水相中以谷胱甘肽和半胱氨酸同时作为稳定剂一步合成出了高质量的ＣｄＴｅ量子点（其量子效率是ＣｄＳ的２０－３０倍，而半峰宽却只有ＣｄＳ的１／３），并在系统考察了影响其发光强度的各种因素基础上，发展了一种ＣｄＴｅ量子点检测铜离子的方法，拓宽了检测的线性区间，提高了检测灵敏度。在ｐＨ值为６．２的接近中性条件下的磷酸盐缓冲溶液中，实现了对铜离子试样的测定，该方法检测范围宽，在优化实验条件下，检测的线性区间为３－２２０ μ ｇ／Ｌ，检出限达到了０．２５ μ ｇ／Ｌ。
研究报告
生命科学仪器２００７第５卷／３月刊
一种新型ＣｄＴｅ量子点关于测定铜离子的研究
闫玉禧１，牟颖２，＊，金钦汉１，＊
１吉林大学化学学院，长春１３００２１２吉林大学分子酶工程教育部重点实验室
摘要本文以半胱氨酸和谷胱甘肽为稳定剂，在温和条件下制备了ＣｄＴｅ半导体量子点（或称纳米晶），基于荧光淬灭原理，实现了对Ｃｕ２＋的定量检测。系统考察了影响量子点光学性质的各种因素，在ｐＨ值为６．２的磷酸盐缓冲溶液中，量子点的浓度（以Ｃｄ２＋计）为１．０１３ × １０－４ｍｏｌ／Ｌ时，此方法对浓度在２－２６０ μ ｇ／Ｌ范围内的Ｃｕ２＋淬灭程度呈很好的线性关系，该方法的检出限为０．１５ μ ｇ／Ｌ。在同类方法中，目前尚无如此低的检出限和如此宽的线性响应区间。最后对这种新型量子点监测的高灵敏度的原因和淬灭机理进行了初步推测。关键词量子点，荧光淬灭，铜离子
１４
生命科学仪器２００７第５卷／３月刊
研究报告
ＣｄＣｌ ·５／２ＨＯ、０．０１８６ｇ（６．０７ × １０－５ｍｏｌ）１．３６
２
２
× １０－４ｇ（１．８２ × １０－４ｍｏｌ）半胱氨酸盐酸盐溶解、
转入２５０ｍｌ三口烧瓶中，加超纯水２００ｍｌ，搅拌，
用１ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ调解ｐＨ值至９，通入高纯氩气除
Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒａｏｆａｓ－ｐｒｅｐａｒｅｄＣｄＴｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ．
２．１ＣｄＴｅ量子点的荧光光谱图１为本实验制备的ＣｄＴｅ量子点在不同回流时
间的荧光光谱图。由图可知：（１）随着回流时间的延长，量子点的荧光发射峰位逐渐红移，说明量子点逐渐长大，表现出很强的量子尺寸效应；（２）随着回流时间的延长，由于胶体化学法制备的量子点是按着Ｏｓｔｗａｌｄ熟化机制（大粒径的纳米晶体的成长是以小粒径的纳米晶溶解提供单体为前提的）成长的，因而ＣｄＴｅ荧光发射峰的半峰宽（ＦＷＨＭ）变宽，为了保证量子点的粒径分布范围窄（即半峰宽窄）且发光效率高而又不需进行选择性沉淀等步骤，本文选用发射峰位在６０５ｎｍ的ＣｄＴｅ量子点溶液来进行后续的选择性测定Ｃｕ２＋ＡＤＺＵＵＶ２５５０）。
１．２实验方法１．２．１ＣｄＴｅ量子点的制备
以改进的胶体化学法在水相中直接合成ＣｄＴｅ量子点。简言之，分别把０．０４６２ｇ（２．０２ × １０－４ｍｏｌ）
基金项目：吉林省科技厅重大发展项目，批准号２００６０７０６。
１实验部分
１．１试剂与仪器
ＣｄＣｌ ·５／２ＨＯ，Ｔｅ粉，ＫＢＨ，谷胱甘肽
２