量子点合成研究.pdf

第42卷 第5期 化 工 技 术 与 开 发 Vol_42 No．5 2013年5月 TechnologyDevelopmentofChemicalIndustry Mav．2013 量子点的合成研究 赖谷仙，戴 日强 (茂名职业技术学院化学工程系，广东 茂名 5250003 摘 要：量子点 (半导体纳米晶)是纳米尺度的微小发光粒子。作为新型的生物标记试剂，具有比传统的有机 染料更好的光谱特性和光学稳定性。本文对量子点的光学性质、制备方法做一简要综述。 关键词：量子点；荧光光谱；合成 中图分类号：0657 文献标识码 ：A 文章编号：1671．9905(2013)05-0014-03 随着基因组学和蛋 白质组学研究的深入开展， 布于表面的原子就越多，而表面的光激发的正电子 产生了越来越多的生物学数据 ，生命科学研究正在 或负电子受钝化表面的束缚作用就越大，其表面束 经历从探究式方法向以数据为基础的研究方式转 缚能就越高，吸收的光能也越高，即存在量子尺寸效 变，生物学数据的采集、处理和运用方法的改进和创 应 (quantumsizeeffect)，从而使其吸收带蓝移，荧光 新也就越来越迫切 …。在生命科学中，荧光光谱学 发射峰位也相应蓝移。 主要是通过研究分析生物大分子本身具有的荧光发 2 量子点的合成 色团(称为内源荧光探针)或通过标记的外源荧光 发色团 (称为外源荧光探针)，结合各种有关的荧光 量子点的制备根据所采用的原料和工艺的不 方法和技术来获得生物大分子结构、功能、相互作 同，大致可分为水相无机合成路线和金属化合物 ／ 用等信息。现在，从艾滋病病毒的检测到人类基因 元素有机物路线。制备过程中产物的形成都可以分 组的测序，从蛋 白质溶液构象到细胞 内部活动的研 为快速的成核和缓慢的生长过程两个步骤，其中生 究等都广泛地用到荧光探针。因此，荧光探针在生 长过程经历奥斯特瓦斯特熟化过程，即不稳定的小 命科学研究中具有特别的重要性。近年来发现和发 晶粒逐渐溶解，在较大、更稳定的晶体上重结晶。 展的荧光探针——量子点 (quantumdot，QD)引起了 2．1无机合成路线 物理学家、化学家、生物学家的特别兴趣和关注，有 2．1．1常规加热沉淀法 可能成为一种对生命科学发展起重要作用的荧光探 这种方法最初 由LaMer等 ‘提 出，之后， 针 Rossetti等 口在这方面，特别是在研究CdS的合成 方面，做出了重要贡献。研究结果表明，通过正确地 1量子点的基本特性 选择溶剂、pH、温度和纯化试剂，降低量子点的溶解 量子点 fquantumdot，QD)又可称为半导体纳米 度，把快速的成核作用和慢的生长过程严格分离开 微晶体 (semiconductornanocrysta1)，是一种由Ⅱ一Ⅵ 来，提高样品的单分散性，通过使用介电常数较低的 族或Ⅲ一V族元素组成的纳米颗粒。目前研究较 试剂或共聚物稳定剂，提高胶体的稳定性，可以有效 多的主要是CdX(X=S、Se、Te)。量子点由于粒径很 地进行量子点的合成。例如，用 CdSO和(NH)s 小 (约 l～100nm)，电子和空穴被量子限域，连续能 溶液作反应物，通过调节pH值来改变成核作用的 带变成具有分子特性的分立能级结构，因此光学行 动力学，合成了大小可调的CdSQDs。另外，在一7