不同溶剂中制备单分散量子点

Ｓｏｃｉｅｔｙ，１９９３，１１５（１９）：８７０６—８７１５． ［６］Ｚｈａｎｇ Ｃ，Ｏ’Ｂｒｉｅｎ Ｓ，Ｂａｌｏｇｈ Ｌ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ｓｔａ—
ｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ＣｄＳｅ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ ｃｏｖｅｒｅｄ ｗｉｔｈ ａｍｐｈｉｐｈｉｌｉｃ
ｐｏｌｙ（Ａｍｉｄｏａｍｉｎｅ）ｄｅｎｄｒｉｍｅｒｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
参考文献：
［１］
Ｈｕｙｎｈ Ｗ Ｕ，Ｄｉｔｔｍｅｒ Ｊ Ｊ，Ａｌｉｖｉｓａｔｏｓ Ａ Ｐ．Ｈｙｂｒｉｄ ｎａｎｏｒｏｄ—ｐｏｌｙｍｅｒ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ ＥＪ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００２，２９５
（５５６４）：２４２５—２４２７．
［２］ Ｋｌｉｍｏｖ Ｖ Ｉ，Ｍｉｋｈａｉｌｏｖｓｋｙ Ａ Ａ，Ｘｕ Ｓ，ｅｔ ａ１．Ｏｐｔｉｃａｌ ｇａｉｎ ａｎｄ ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔｓ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０００，２９０（５４９０）：３１４—３１７．
根据衍射峰的半峰宽度，由Ｄｅｂｙｅ—Ｓｈｅｒｒｅｒ公 式计算得到的ＣｄＳｅ平均粒子尺寸为３ ｎｌｉｌ，计算得 到的粒子尺寸与ＴＥＭ图片中统计得到的粒子尺寸 非常吻合． ２．４转相分析
将半导体量子点用手生物分子标记或生物探针 都要求其具有很好的水溶性和良好的生物相容 性［１引，而用有机溶剂制备得到的量子点多为疏水性 （油溶性）．水溶性的纳米颗粒一般可以通过直接在 水溶液中制备的方法，或通过不同表面活性剂对纳 米颗粒表面进行改性的方法得到．本文选用巯基乙 酸作为表面修饰剂，一方面可以得到稳定水溶性的 半导体量子点材料，另一方面巯基乙酸的羧酸基团 裸露在粒子外面，可以提供进一步反应和连接的基 团，使量子点作为标记材料时有反应的位点，为目标 生物分子或细胞的标记提供了材料基础．
ｅｔｙ，２００１，１２３（１）：１８３—１８４． ［１１］Ｐｅｎｇ Ｘ Ｇ，Ｍａｎｎａ Ｌ，Ｙａｎｇ Ｗ Ｄ，ｅｔ ａ１．Ｓｈａｐｅ ｃｏｎ—
ｔｒｏｌ ｏｆ ＣｄＳｅ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ［Ｊ３．Ｎａｔｕｒｅ，２０００，４０４
（６７７３）：５９—６１．
［１２３
Ｑｕ Ｌ Ｈ，Ｐｅｎｇ Ｘ Ｇ．Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＣｄＳｅ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ ｉｎ ｇｒｏｗｔｈ［Ｊ］．Ｊｏｕｒ—
Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．Ｂ，２００２，１０６（４０）：１０３１６— １０３２１． ［７］Ｗｕｉｓｔｅｒ Ｓ Ｆ，Ｓｗａｒｔ Ｉ，ｖａｎ Ｄｒｉｅｔ Ｆ，ｅｔ ａ１．Ｈｉｇｈｌｙ ｌｕ— ｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｗａｔｅｒ—ｓｏｌｕｂｌｅ ＣｄＴｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔｓ［Ｊ］． Ｎａｎｏ Ｌｅｔｔｅｒ，２００３，３（４）：５０３—５０７． ［８］徐子亮．量子共振检测仪诊断肿瘤１３０例ＥＪ］．上海 交通大学学报，２００１，３５（７）：１１０９—１１１２． ＸＵ Ｚｉ—ｌｉａｎｇ．１ ３０ Ｅｘａｍｐｌｅｓ ｏｆ ｔｕｍｏｒｓ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｖｉａ ｑｕａｎｔｕｍ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
ＣｄＳｅ量子点的ＸＲＤ谱图．
（１１１）
ｌＯ
２０
３０
４０
５０
６０
２０／（。）
图３ ＣｄＳｅ量子点材料的Ｘ射线衍射图
Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ＸＲＤ ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ ＣｄＳｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔｓ
由图３可见，所得产物在２０—２５．５。，４２．４。， ５０．ｏ。处有３个明显的衍射峰，分别对应于立方晶系 ＣｄＳｅ（ＪＣＰＤＳ Ｎｏ．１９－１９１）的（１１１），（２２０）和（３１１） 晶面．ＸＲＤ衍射峰的宽化说明生成的粒子比较小．
上海交通大学学报 JOURNAL OF SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY 2005，39(11) 5次
参考文献(13条) 1.Huynh W U.Dittmer J J.Alivisatos A P Hybrid nanorod-polymer solar cells 2002(5564) 2.Klimov V I.Mikhailovsky A A.Xu S Optical gain and stimulated emission in nanocrystal quantum dots 2000(5490) 3.Michalet X.Pinaud coste T D Properties of fluorescent semiconductor nanocrystals and their application to biological labeling 2001(04) 4.Chan W.Nie S Quantum dot bioconjugates for ultrasensitive nonisotopic detection 1998(5385) 5.Murray C B.Noms D J.Bawendi M G Synthesis and characterization of nearly monodisperse CdE(E = sulfur,selenium,tellurium )semiconductor nanocrystallites 1993(19) 6.Zhang C.O'Brien S.Balogh L Comparison and stability of CdSe nanocrystals covered with amphiphilic poly(Amidoamine)dendrimers 2002(40) 7.Wuister S F.Swart I.Driel F Highly luminescent water-soluble CdTe quantum dots 2003(04)
水溶液中的转相进行了研究，为量子点与生物分子的连接，进而在生物标记方面的应用提供材料基
础．该方法是对传统高温条件下有机金属化合物前驱体分解制备方法的补充，是一种环境友好的半
导体量子点材料的制备方法．
关键词：量子点；半导体；溶剂
中图分类号：Ｏ ６１１．４
文献标识码：Ａ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｔｈｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ Ｏｆ ＭＯｎＯｄｉｓｐｅｒｓｅ ＣｄＳｅ Ｑｕａｎｔｕｍ ＤＯｔｓ ａｔ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｏｒｇａｎｉｃ ＳＯＩＶｅｎｔｓ
［３］Ｍｉｅｈａｌｅｔ Ｘ，Ｐｉｎａｕｄ Ｆ，Ｌａｃｏｓｔｅ Ｔ Ｄ，ｅｔ ａ１．Ｐｒｏｐｅｒ—
ｔｉｅｓ ｏｆ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ ａｎｄ
ｔｈｅｉｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔＯ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｌａｂｅｌｉｎｇ［Ｊ］．Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ，２００１，２（４）：２６１—２７６． ［４］Ｃｈａｎ Ｗ，Ｎｉｅ Ｓ．Ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ ｆｏｒ ｕｌ— ｔｒａｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｎｏｎｉｓｏｔｏｐｉｃ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｓｃｉｅｎｃｅ， １９９８，２８１（５３８５）：２０１６—２０１８． ［５］Ｍｕｒｒａｙ Ｃ Ｂ，Ｎｏｍｓ Ｄ Ｊ，Ｂａｗｅｎｄｉ Ｍ Ｇ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅａｒｌｙ ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅ ＣｄＥ（Ｅ —ｓｕｌｆｕｒ， ｓｅｌｅｎｉｕｍ．ｔｅｌｌｕｒｉｕｍ） ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｔｅｓ［Ｊ １ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
第３９卷第１１期 ２００５年１１月
上海 交通 大 学 学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＳＨＡＮＧＨＡＩ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
文章编号：ｌ００６—２４６７（２００５）１１—１８１６—０５
ｖ０１．３９ Ｎｏ．１ｌ Ｎｏｖ．２００５
不同溶剂中制备单分散量子点
贺 蓉， 田红叶， 古宏晨
（上海交通大学微纳科学技术研究院，上海２０００３０）
摘要：选用比较缓和反应条件，用无毒、价廉、稳定性好的无机化合物作为反应前驱体制备半导
体量子点材料．通过选择不同的反应溶剂，可以得到粒径大小不同从而发光波长可“调谐”的一系列
ＣｄＳｅ量子点材料．用紫外吸收光谱（ＵＶ—Ｖｉｓ），荧光发射光谱（ＰＬ）跟踪了反应的过程，用Ｘ射线衍
射（ｘＲＤ）和透射电镜（ＴＥＭ）对得到的量子点材料的结构进行了表征．对量子点材料在有机溶剂和
ｒａｉｎ所制备的ＣｄＳｅ量子点电镜照片可见，得到的纳 米粒子接近圆形，粒子均匀分散，没有团聚现象．由 ＴＥＭ照片得到的粒子分布图可见，其粒径分布大 约在１０％左右，平均粒径约３．５ ｎｍ．该结果与用紫 外吸收边界和荧光发射峰的位置估算得到的粒径相 一致．
。
鬟 毫 型
慰ｌ＝＃。２；
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Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ ｏｆ ａ ｔｗｏ－ｍｉｘｔｕｒｅ ｏｆ ＣｄＳｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔｓ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｐｈａｓｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ
图５为转相前后，ＣｄＳｅ量子点的紫外吸收和荧 光发射谱图．从图中可见，转相前后粒子的吸收峰没 有明显的变化（只有约１～２ ｎｍ的红移），说明转相 前后粒子的粒径没有发生明显的变化．而转相后，荧 光发射峰从５８１ ｎｍ红移至５８７ ｎｍ，荧光发射的强 度有了明显的降低，说明粒子的表面状态对其荧光 性能的影响比较明显．
笺粼
直释，ｎｍ
Ｆｉｇ．２
图２典型ＣｄＳｅ量子点的透射电镜照片及 其粒径分布柱形图
Ｔｈｅ ＴＥＭ ｉｍａｇｅ ｏｆ ａ ｓａｍｐｌｅ ｏｆ ＣｄＳｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔｓ， ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｈｉｓｔｏｇｒａｍｓ
２．３ ＸＲＤ分析 图３是以ＤＭＦ作为溶剂，反应６０ ｍｉｎ得到的
图４为转相前后的照片，可见，用巯基乙酸可以 很好地将油酸包覆的ＣｄＳｅ量子点从有机溶剂相 （ＣＨＣｌ。）转移到水相．选择生物分析检测中常用的 缓冲溶液ＰＢＳ（ｐＨ一７．４）作为分散介质．转相后的 ＣｄＳｅ量子点在ＰＢＳ溶液中可以稳定储存一个月没 有明显变化．
Ｆｉｇ．４
图４转相前后ＣｄＳｅ在混合溶剂中的分散
ｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｅａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，２００２，１２４（９）：
２０４９——２０５５．
［１３］Ｃａｏ Ｙ Ｃ，Ｊｉｎ Ｒ，Ｎａｍ Ｊ Ｍ，ｅｔ ａ１．Ｒａｍａｎ ｄｙｅ—ｌａｂｅｌｅｄ
ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ ｐｒｏｂｅｓ ｆｏｒ ｐｒｏｔｅｉｎｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００１，３５（７）：１１０９— １１１２． ［９］Ｈａｎ Ｍ，Ｇａｏ Ｘ，Ｓｕ Ｊ Ｚ，ｅｔ ａ１．Ｑｕａｎｔｕｍ—ｄｏｔ—ｔａｇｇｅｄ ｍｉｃｒｏｂｅａｄｓ ｆｏｒ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００１，１９ （７）：６３１—６３５． ［１０］Ｐｅｎｇ Ｚ Ａ，Ｐｅｎｇ Ｘ Ｇ．Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ—ｑｕａｌｉｔｙ ＣｄＴｅ，ＣｄＳｅ，ａｎｄ ＣｄＳ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ ｕｓｉｎｇ ＣｄＯ ａｓ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉ－
万方数据
１８２０
上 海 交通 大 学 学报
第３９卷
魁 想 擎 螫
巡
慧 采
球
Ｍｎｍ
图５转相前后ＣｄＳｅ量子点的紫外吸收和荧光发射谱图
Ｆｉｇ．５
Ｔｈｅ ＵＶ—Ｖｉｓ ａｎｄ ＰＬ ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ ＣｄＳｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔｓ ｉｎ ＣＨＣｌ３ ａｎｄ ｔｈａｔ ｉｎ Ｈ２０
３结 语
在比较低的反应温度下，用价廉、毒性小的无机 盐作为前驱体制备了单分散的ＣｄＳｅ量子点材料． 该方法是对传统高温条件下有机金属化合物前驱体 分解制备方法的补充，是一种环境友好的半导体量 子点材料的制备方法．分别以有机溶剂ＮＭＰ、ＤＭＦ 和ＰＥ作为反应介质，可以得到粒径大小不同从而 发光波长可“调谐”（５０２～５８８ ｒｉｍ）的一系列ＣｄＳｅ 量子点材料．用水溶性的巯基乙酸对量子点进行表 面修饰，可以比较方便地将其从有机溶剂中转相到 水溶液中，为量子点材料与生物分子的连接，进而在 生物标记方面的应用提供了材料基础．
Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，２００３，１２５（４８）：１４６７６
一】４６７７．
万方数据
不同溶剂中制备单分散量子点
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
贺蓉， 田红叶， 古宏晨， HE Rong， TIAN Hong-ye， GU Hong-chen 上海交通大学,微纳科学技术研究院,上海,200030
ＨＥ Ｒｏｎｇ，ＴＩＡＮ Ｈｏ礼ｇ一粥，ＧＵ Ｈ０ｎｇ—ｃｈ绷ｉ （Ｉｎｓｔ．ｏｆ Ｍｉｃｒｏ ａｎｄ Ｎａｎｏ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００３０，
万方数据
万方数据
万方数据
第１１期
贺 蓉，等：不同溶剂中制备单分散量子点