水溶性近红外荧光发射的PbS量子点的合成与表征

水热法制备碳量子点步骤
水热法是一种常用的制备碳量子点的方法，下面我将从多个角度全面地回答这个问题。

首先，水热法制备碳量子点的步骤大致如下：
1. 制备前驱体溶液，通常选择含碳的前驱体物质，如葡萄糖、蔗糖等，溶解于水或有机溶剂中，形成前驱体溶液。

2. 水热反应，将前驱体溶液置于高温高压的水热反应釜中，在一定的温度和压力条件下进行水热反应。

通常反应温度在100-200摄氏度之间，反应时间在数小时到数十小时不等。

3. 萃取和纯化，待反应完成后，通过适当的方法（如离心、过滤等），将产生的碳量子点从溶液中分离出来。

4. 表征和分析，对所得的碳量子点进行表征分析，包括形貌、尺寸、结构、光学性质等方面的测试，以确定其性质和应用潜力。

从化学角度来看，水热法制备碳量子点的关键在于水热反应过
程中碳前驱体的分解和聚合，以及表面官能团的形成。

水热条件下，碳前驱体分子会发生裂解、缩合、氧化等反应，形成具有量子尺寸
效应的碳量子点。

从工艺角度来看，水热法制备碳量子点相对简单，操作条件温和，且无需昂贵的设备，因此受到广泛关注。

然而，该方法的控制
性较差，产物的尺寸和形貌分布较广，需要进一步优化。

从应用角度来看，碳量子点具有荧光性能、生物相容性等优良
特性，可用于生物成像、生物标记、光电器件等领域，因此制备方
法的优化和产物性能的调控对其应用具有重要意义。

综上所述，水热法制备碳量子点是一个重要且具有潜力的制备
方法，但仍需要进一步的研究和改进，以满足不同领域对碳量子点
的需求。

希望这些信息对你有所帮助。

我非常乐意为您撰写一篇关于"pbs量子点太阳能电池最高效率"的深度和广度兼具的中文文章。

让我们来了解一下pbs量子点太阳能电池的基本概念。

pbs量子点太阳能电池是一种利用氢化铅（PbS）量子点作为光敏材料而制成的太阳能电池。

它利用量子点在光照下产生的电子-空穴对，来实现光能转化为电能。

与传统的硅层太阳能电池相比，pbs量子点太阳能电池具有更高的光吸收能力和更高的光电转换效率。

在进行全面评估后，我们发现pbs量子点太阳能电池的最高效率取决于多个因素。

量子点的大小和形状会直接影响其在太阳光谱范围内的光吸收能力，从而影响电池的转换效率。

电池的结构和材料的选择也会对效率产生重要影响。

电池的制备工艺和工艺优化也是影响效率的关键因素。

在撰写文章的过程中，我将从简到繁地探讨上述因素，并结合您所提供的信息来进行具体分析。

在文章的各个部分，我会多次提及"pbs量子点太阳能电池最高效率"这一主题，以帮助您更深入地理解相关内容。

文章的结尾处，我将对整个主题进行总结和回顾，确保您能全面、深刻和灵活地理解pbs量子点太阳能电池的最高效率问题。

除了对主题内容的全面阐释外，我还会共享对pbs量子点太阳能电池效率问题的个人观点和理解。

通过对具体示例和实验数据的引用，将有助于证实我的观点。

文章将采用非Markdown格式的普通文本撰写，遵循知识文章格式，并使用序号标注文章内容。

我将确保文章的总字数超过3000字，以充分展开对这一主题的讨论，同时避免出现字数统计。

希望这篇文章能够满足您的要求，促进您对pbs量子点太阳能电池最高效率的深层理解。

期待您的阅读和反馈！在文章中，我们将首先详细介绍pbs量子点太阳能电池的工作原理和结构特点。

我们将深入分析影响pbs量子点太阳能电池最高效率的各种因素，包括量子点的大小和形状、电池结构和材料选择、制备工艺和工艺优化。

通过对这些因素的分析，我们可以更全面地了解pbs量子点太阳能电池的性能优势和潜在挑战。

近年 来 ，Ｈ 荧 光探 针 为研究 ｐ 值 变化 对生理 活 ｐ Ｈ 动 的影 响提供 了强 有 力 的探 测 工 具 ， 泛地 用 于 分 析 广 化 学 、 物分 析 化 学 、 胞 生物 学 （ 度 细 胞 内的 ｐ 生 细 量 Ｈ 值 ） 医学 （ 控血 液 中 的 ｐ 值 ）１ 领 域 。带 有 胺 和 监 Ｈ ｒ 基 的双 苯 乙烯 型 荧光 染 料具 有分 子 相对 较 小 、 有 亲 既
水 ：乙醇 一 １：１体 积 比 ） 液 的 紫 外 可 见 吸 收 强 度 对 ｐ 值 （． ２ ． ２ 变化 灵敏 ， 光 强 度 对 ｐ 值 （． ２ １６ ） （ 溶 Ｈ ７Ｏ ～２ ２ ） 荧 Ｈ ７Ｏ ～ ． ６ 变
化 灵 敏 。 荧光 增 强阶 段 是 氟原 子 质 子 化 ， 光 减 弱 阶 段 是 氟 原 子 与 氮 原 子 同 时 质 子 化 ， 原 子 与 氟 原 子 都 是 ｐ 功 能 荧 氮 Ｈ
Ｄ ＶＦ的合成步 骤见 图 １ Ｐ 。
ｌ 实 验
１ １ 试 剂 和 仪 器 ．
对 氟苯 甲醛 ， ＡＲ，二 邦 成化 工 有 限公 司 ；一Ｎ， Ｊ海 ４（ Ｎ一 甲胺 基 ）苯 甲醛 ， 二 一 ＣＲ， 太仓 市运 通 化 工 厂 ； 化 碘 钾， ＡＲ， 京 冠华 贸易 有 限 公 司 ； 氢化 钠 ， Ｒ 南 硼 Ｃ 卜海 宏 瑞化工 有 限公 司 ； 三苯 基 磷 ， Ｒ， Ｃ 江苏 永华 精 细化 学
谱 干扰发 射 光 谱 ， 而 提 高 测 试 的灵 敏 度 与 准 确 性 。 从
｛一２（ － 苯 基 ）乙烯 基 ］苯 基 ）二 甲基 胺 （ Ｐ ４［ 一４氟 一 一 ＿ Ｄ ＶＦ）
２０ ０ ４年 首次 被报道 ｒ ， 者选 用 有别 于 文化 合物 ， 首 次详 细 研究 了它 。 并

一种pH响应的荧光探针的合成与表征摘要苝是一类具有强烈荧光的芳香化合物，它具有优异的化学稳定性、光电性质，受到人们的广泛关注，以苝酰亚胺为发光中心，以PEO链为增溶基团，可以合成一种水溶性荧光染料。

本文具体内容如下：在酰胺位上接入了具有水溶性的树状多肽PEO链的基础上，将苝酰亚胺的海湾位置上再引入响应基团，最终合成了一种新型pH响应荧光探针。

并通过紫外、荧光分光光度计测定这种化合物的光谱性能。

关键词：苝酰亚胺；pH响应；荧光探针Synthesis and characterization of a pH-responsible fluorescentprobeAbstractPerylene is a kind of compound with a strong fluorescence, which received great attention for its remarkable chemical stability and optoelectronic properties. We can synthesize a water-soluble fluorescent probe without any responsiveness when the luminescence center is perylene and The PEO chain is a modified group.This paper shows that after inserting the PEO chain in the amide position, a modified group is inserted into the gulf position and we finally synthesize a pH-responsible fluorescent probe.In addition,we used UV and RF to characterize the spectral properties of the compound.Key Words: perylene; pH-responsible; fluorescent probe目录１前言1.1苝系荧光化合物 (1)1.1.1苝系荧光化合物概述 (1)1.1.2苝系荧光化合物应用 (1)1.1.3苝系荧光化合物的溶解性 (2)1.2pH荧光探针的发展 (3)1.3论文基本设计思路 (3)2实验部分2.1引言 (4)2.2主要试剂及仪器 (4)2.3实验步骤 (5)2.4结果讨论 (6)附图参考文献致谢１前言1.1苝系荧光化合物1.1.1苝系荧光化合物概述苝系化合物是一类有强烈荧光的芳香烃化合物，具有大的共轭π体系，苝四羧酸二酰亚胺母体分子（PDI）可以看作是两个萘分子单元组合后又连着一个酰亚胺，萘单元通过sp2杂化键合形成的一个大平面芳香体，而大的芳香体连着酐单元即是3，4，9，10-苝四羧酸二酐（简称苝酐）。

碳量子点的合成、表征及应用碳量子点是一种由碳原子组成的纳米粒子，具有优异的光学、电学和化学性能，因此在材料科学、生物医学和能源领域具有广泛的应用前景。

本文将详细介绍碳量子点的合成方法、表征技术及其在电化学传感器、光电转换和储能器件等领域的应用，旨在为相关领域的研究人员提供有用的参考信息。

碳量子点的合成方法主要包括化学还原法、物理法和生物法。

其中，化学还原法是最常用的方法之一，是通过化学反应将有机物原料还原成碳量子点。

反应条件包括温度、压力、原料配比和还原剂选择等，这些因素都会影响碳量子点的形貌和尺寸。

物理法则利用高温、激光或等离子体等手段将有机物原料裂解成碳量子点。

这种方法可以制备出高纯度的碳量子点，但反应条件较为苛刻，产量也较低。

生物法则利用微生物或植物提取物等生物资源作为原料合成碳量子点。

这种方法具有环保、高效等优点，但生物资源的种类和提取纯化过程会对碳量子点的性能产生影响。

表征碳量子点的方法主要包括光学表征、电子显微镜表征、化学表征等。

光学表征方法如荧光光谱、吸收光谱和透射电子显微镜等，可以用来研究碳量子点的尺寸、形貌和光学性质。

电子显微镜表征可以直观地观察碳量子点的形貌和尺寸，同时通过能谱分析可以进一步确定碳量子点的元素组成。

化学表征方法如X射线衍射、红外光谱和核磁共振等，可以用来研究碳量子点的结构和化学性质。

这些表征方法可以相互补充，帮助研究者全面了解碳量子点的结构和性能。

碳量子点在电化学传感器、光电转换、储能器件等领域具有广泛的应用。

在电化学传感器领域，碳量子点可以作为电化学标记物，用于检测生物分子和疾病标志物。

由于碳量子点具有优良的电学性能和生物相容性，因此在生物医学领域具有潜在的应用价值。

在光电转换领域，碳量子点可以作为光电材料，用于制造高效、稳定的太阳能电池和光电探测器。

由于碳量子点具有优异的光学和电学性能，可以有效地吸收太阳光并传递电荷，因此具有成为高效光电材料的潜力。

在储能器件领域，碳量子点可以作为电极材料，用于制造高容量、高稳定性的锂电池和超级电容器。

Cu-In-S三元量子点的合成及其性能调控∗王海成;张雪;周洁;姚易;吴瑞伟;邓玲;闫智然;曹进【摘要】采用前驱体分解法制备了 Cu-In-S 量子点,研究了制备工艺对Cu-In-S 量子点的形貌以及光学性能的影响.实验结果表明,反应时间和反应温度可影响Cu-In-S 纳米颗粒的尺寸和光学性能.随时间增加,Cu-In-S粒径变大,同时会伴随着棒状晶体的出现,荧光发射谱的峰位发生红移.随反应温度升高,纳米晶的形核速率和长大速率增加,并且粒径也有增大,纳米晶的形状可以由单一的球形变为球形与棒状的混合,荧光谱峰位亦会发生红移.X 射线光电子能谱分析表明,所制备颗粒为 CuInS2纳米晶.为进一步制备无毒量子点发光器件(QLEDs)奠定了基础.%Ternary CuInS quantum dots were synthesized by decomposition of precursor,and the effects of syn-thesis parameter on the morphology and optical properties of CuInS nanocrystals were investigated.It is found that the particle size and optical properties of CuInS crystals could be obviously affected by reaction time and temperature.With increasing reaction time,the CuInS nanocrystals grow larger,accompanied with appearance of rodlike crystals and red shift of the peak of the fluorescent emission spectra.With increasing reaction temper-ature,the growing rate and the particle size of nanocrystals increase.Meanwhile,the shape of nanocrystals can vary from single sphere to mixing of sphere and rod.There is also a red shift of emission peak.Measurement of XPS indicates that as-synthesized particles areCuInS2 nanocrystals.This work would build foundation for further manufacture of non-toxic quantum dots light-emitting devices (QLEDs).【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】6页(P5106-5111)【关键词】CuInS;量子点;化学合成;PL 光谱;QLEDs【作者】王海成;张雪;周洁;姚易;吴瑞伟;邓玲;闫智然;曹进【作者单位】北京科技大学材料物理与化学系，北京 100083;上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室，上海 200072;上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室，上海 200072;北京科技大学材料物理与化学系，北京100083;中国科学院半导体研究所照明研发中心，北京 100083;北京科技大学材料物理与化学系，北京 100083;北京科技大学材料物理与化学系，北京 100083;上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室，上海 200072【正文语种】中文【中图分类】O613.51;O614.1211 引言量子点（quantum dots，QDs），即半导体纳米颗粒，由于具有可控的荧光光谱（PL）、电致发光光谱（EL）等独特的光学性质［1－4］，在发光二极管（LEDs）［5－6］、生物标记［7］、激光［8］、太阳能电池［9］等领域有着重要的基础研究意义和应用研究价值。

近红外荧光材料种类近红外荧光材料是指在近红外光区发出荧光的物质，具有较高的量子产额和良好的稳定性，被广泛应用于生物医学、化学分析、材料科学等领域。

近红外荧光材料具有较大的吸收截面、较长的激发和发射波长以及较低的组织自动荧光背景等优点，可以提高信号强度和检测灵敏度，减少干扰。

以下是几种常见的近红外荧光材料：1.量子点量子点是一种具有纳米尺寸的半导体晶体，由于其较小的晶体尺寸，可以调节其光学性能，包括吸收和发射波长。

近红外量子点通常由CdSe、InAs等材料制成。

量子点具有窄的发射光谱和长寿命，能够在近红外光区产生强烈的荧光信号，因此被广泛应用于生物成像和生物标记物检测等领域。

2.有机染料近红外有机染料具有较高的吸收截面和较长的激发和发射波长，常见的有机染料包括靛红、靛黄和菲罗红等。

有机染料可以通过改变它们的分子结构来调节其吸收和发射波长，从而实现针对不同应用的优化。

3.金纳米颗粒金纳米颗粒是一种具有独特光学性质的纳米材料，具有金属特征的表面等离子共振吸收波长位于近红外光区。

金纳米颗粒可以通过调节其尺寸、形状和表面修饰来调控其光学性能，从而实现近红外荧光。

金纳米颗粒具有高度稳定性和生物相容性的优点，被广泛用于生物医学成像和治疗等领域。

4.镧系荧光材料镧系元素具有独特的电子能级结构，可以产生较长的激发和发射波长。

镧系离子在近红外光区表现出明显的发光特性，因此被广泛研究和应用于近红外荧光材料中。

镧系荧光材料可以通过掺杂其他离子或配位不同的配体来调节其发光性能。

总结：近红外荧光材料种类丰富多样，包括量子点、有机染料、金纳米颗粒和镧系荧光材料等。

这些荧光材料在生物医学、化学分析和材料科学等领域具有重要应用价值。

随着技术的不断发展和研究的深入，近红外荧光材料的性能和应用将不断得到改进和拓展，为各个领域的研究和应用提供更多可能性。

PbS的⽔热合成摘要本论⽂进⼀步发展和拓宽了⽔热法中制备纳⽶材料的⽅法，以硝酸铅为铅源，以L-半胱氨酸、硫代⼄酰胺、硫脲作为硫源，在⾼压釜中分别120 ℃、160℃、200℃经过8h制得纳⽶PbS，⽤X射线粉末衍射，扫描电镜对产物的组成、⼤⼩、形貌进⾏表征。

结果表明，产物纳⽶PbS为⽴⽅晶系结构均粒径为20nm，同时分别在表⾯活性剂⼗⼆烷基磺酸钠、聚⼄烯吡咯烷酮K-90、⽢氨酸和聚⼄⼆醇-2000作⽤下制得纳⽶PbS。

同样⽤X射线粉末衍射、扫描电镜对产物的组成、⼤⼩、形貌进⾏表征，实验表明在聚⼄⼆醇-2000作为表⾯活性剂的条件下能⽣成星型的PbS纳⽶晶，⽽在表⾯活性⼗⼆烷基磺酸钠和K-聚⼄烯吡咯烷酮、⽢氨酸作⽤作为表⾯活性剂剂的条件下可以⽣成⽴⽅形的PbS纳⽶晶，分析PbS 纳⽶材料⽣长机理，对PbS光催化作⽤进⼀部研究。

关键词：硫化铅；⽔热法；星型结构；⽣长机理IAbstractThe paper further develops the hydrothermal method in the method of preparation of nano-materials，source of lead nitrate lead to cysteine，sodium Thioacetamide，thiourea as source，respectively，in the autoclave 120 ℃、160 ℃、200 ℃8h obtained through PbS，X-ray powder diffraction，scanning electron microscopy on the product composition size and morphology were character. The results show that the product of PbS particles are cubic crystal structure with particle size of 20nm，while the surface active agent，respectively，SDS and PVP K- glycine，polyvinyl alcohol，polyethylene glycol -2000 role Produced under PbS. The same X-ray diffraction，scanning electron microscopy on the product composition，size，morphology character，experimental results show that the polyethylene glycol -2000 as surfactant can be generated under the conditions of star-shaped PbS crystals，and in surface activity K-sodium sulfate and alcohol effect of glycine PVP as surfactant agent can generate a square under the PbS crystals，Analysis of the growth mechanism，PbS nanometer material light catalysis in a study.Keywords：PbS; hydrothermal; star structure; growth mechanismII⽬录第1章绪论 (1)1.1引⾔ (1)1.2 纳⽶材料的简介 (2)1.2.1纳⽶材料的分类 (2)1.2.2 PbS纳⽶材料的性质 (3)1.2.3 国内外在PbS纳⽶材料⽅⾯的研究成果 (3)1.2.4 PbS纳⽶材料的应⽤ (6)1.3 纳⽶材料的制备⽅法简介 (8)1.3.1 蒸发冷凝法 (8)1.3.2 机械合⾦(MA)法 (8)1.3.3 化学⽓相法 (8)1.3.4 化学沉淀法 (9)1.3.5 ⽔热法 (9)1.3.6 溶胶凝胶法 (9)1.3.7 溶剂蒸发法 (9)1.3.8 电解法 (10)1.4纳⽶材料的重要表征⼿段 (10)1.5本论⽂的选题背景和研究内容 (11)第2章纳⽶PBS的制备与表征 (13)III2.1实验介绍 (13)2.1.1 实验⽤药品 (13)2.1.3实验的分组情况 (16)2.1.4产物表征 (17)第3章实验结果分析 (18)3.1 结果分析 (18)3.2 PBS纳⽶星形晶体的成机理 (20)3.3 PBS的光催化活性 (21)3.3.1光催化机理 (22)参考⽂献 (24)致谢 (26)IV第1章绪论1.1 引⾔纳⽶科学技术在本世纪具有⼴阔的发展前景从⼴义上讲，纳⽶科学技术不仅是尺度的纳⽶化，⽽是在⼀种有别于宏观和微观领域的介观领域中认识和改造⾃然，使⼈类进⼊崭新世界的科学技术。

250 200
可 以 计 算 出 碳 量 子 点 的 平 均 荧 光 寿 命 !τ "为 2． 74 ns。本文制备的碳量子点的荧光寿命足够 短， 与之前文献报道的结果相似， 在一定程度上说 明碳量子点的发光是以碳量子点表面的缺陷作为 ［14 ］ 激发能量阱， 产生辐射复合引起的 。 使用傅立叶变换红外光谱分析了碳量子点的 3 424 cm － 1 处的峰为—OH 伸缩 表面基团（ 图 5 ） 。 2 923 cm － 1 和 2 850 cm － 1 处的峰属于 C —H2 振动， 1 702 cm 处 是 C O 伸 缩 振 动， 伸缩 振 动， －1 1 634 cm 处对应于 C C 伸缩振动， 1 200 cm － 1
0.28 nm 10 nm
（b ）
0.275 nm
2
2． 1
实
验
5 nm
（c ）
材料合成 取 1． 44 g 葡萄糖溶于适量的去离子水中， 在
室温下使用磁力搅拌器搅拌 10 min， 然后装入反 180 ℃ 下保温 24 h， 应釜， 获得浅黄色溶液， 过滤、 离心后， 即可获得分散均一、 水溶性良好的碳量 子点。 2． 2 性能测试 9500 型 透 射 电 子 显 微 镜 采 用 HitachiH（ TEM） 观察碳量子点的形貌和粒径大小。 采用 德国 Bruker Axs D2 型 X 射线衍射仪 （ Cu 靶 Kα 射线， λ = 0． 154 06 nm， 扫描范围 10° ～ 80° ） 研究 样品的结构和成分。采用德国 Brook Tensor 27 傅 立叶变换红外光谱仪来分析碳量子点的表面基 211P 荧光光谱仪研究样品的荧光 美国 PL3特性。
Counts
2000 1500 1000 500 0 0 10 20 30 t / ns 40 50 60

水热法制备碳量子点步骤
水热法制备碳量子点的步骤如下：
1. 准备材料：取得所需的碳源和引发剂。

常用的碳源包括葡萄糖、蔗糖、葡萄柚糖等有机物，引发剂常使用表面活性剂如柠檬酸钠、硫酸铵等。

2. 溶解碳源：将碳源溶解在水或其他溶剂中，使其形成适当浓度的溶液。

3. 加入引发剂：将引发剂加入碳源溶液中，并充分搅拌均匀。

4. 加热反应：将反应溶液加热至适当温度（通常在100-200摄
氏度之间），并维持一定的反应时间。

5. 冷却沉淀：将反应结束后的溶液冷却至室温，碳量子点会产生沉淀。

6. 分离纯化：通过离心或过滤等方法，将沉淀分离出来，并用适当溶剂进行洗涤和纯化。

7. 干燥：将得到的碳量子点沉淀进行干燥，可以使用真空干燥器或者将其放置在干燥剂中。

8. 表征检测：使用适当的仪器，如透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）等对制备得到的碳量子点进行表征
和检测，以确定其形貌、尺寸等性质。

9. 应用研究：将得到的碳量子点用于各种应用领域的研究，如生物标记、光电器件、荧光探针等。

量子点在生物分析中的应用量子点是一种纳米尺度的半导体材料，因其独特的物理和化学性质，近年来在生物分析领域得到了广泛的应用。

本文将介绍量子点在生物分析中的一些主要应用，包括荧光标记、生物传感器、药物输送以及光热治疗等。

1、荧光标记量子点的一个显著特性是它们能够产生强烈的荧光。

与传统的荧光染料相比，量子点具有更高的荧光强度和稳定性，这使得它们成为生物分析中的理想荧光标记物。

例如，科学家们可以利用量子点将目标物标记为特异性抗体，从而可以追踪和定位肿瘤、病毒和其他病原体。

2、生物传感器量子点另一个重要的应用是作为生物传感器。

由于量子点对环境变化高度敏感，它们可以用于检测生物分子间的相互作用。

例如，研究人员可以使用量子点检测DNA、蛋白质和细胞之间的相互作用。

这些信息有助于我们更深入地理解生物学过程，并可用于开发新的治疗方法。

3、药物输送量子点还可以用于药物输送。

由于量子点的尺寸较小，它们可以进入细胞内部，因此可以作为药物的载体。

通过将药物包裹在量子点中，研究人员可以更精确地将药物直接输送到目标细胞，从而减少副作用并提高治疗效果。

4、光热治疗量子点还可以用于光热治疗。

当量子点受到激光照射时，它们会产生热量，这可以用作杀死癌细胞或其他病原体。

与传统的放疗和化疗方法相比，光热治疗具有更高的精确性和更少的副作用。

总结量子点在生物分析中的应用提供了许多独特的优势，包括高荧光强度、对环境变化的敏感性以及能够进入细胞内部的能力。

这些特性使得量子点成为生物分析中的强大工具，并有望在未来为医学研究和治疗带来革命性的变化。

量子点是一种由半导体材料制成的纳米粒子，具有独特的光学和电学性质。

近年来，随着量子点技术的不断发展，其在生物和医学领域的应用也取得了重要进展。

本文将介绍量子点在生物和医学中的应用及其技术原理、研究现状和未来发展前景。

在生物和医学中，量子点可以用于疾病检测、药效评估等疾病诊断与治疗方面。

例如，量子点可以作为荧光探针，用于检测生物样本中的特定蛋白质、核酸等生物分子。

量子点的基本知识量子点(QuantumDots,QDs)通常指半径小于或接近激子玻尔半径的半导体纳米晶。

在量子点中,载流子在三个维度上都受到势垒的约束而不能自由运动。

根据量子力学分析,量子点中的载流子在三个维度方向上的能量都是量子化的,其态密度分布为一系列的分立函数,类似于原子光谱性质,因而人们往往也把量子点称之为“人工原子”。

需要指出的是,并非小到100nm以下的材料就是量子点,真正的关键尺寸取决于电子在材料内的费米波长。

只有当三个维度的尺寸都小于一个费米波长时,才称之为量子点。

量子点独特的性质基于它自身的量子效应,当颗粒尺寸进入纳米量级时,尺寸限域将引起库仑阻塞效应、尺寸效应、量子限域效应、宏观量子隧道效应和表面效应,从而派生出纳米体系具有常观体系和微观体系不同的低维物性,展现出许多不同于宏观体材料的物理化学性质,在非线形光学、生物标记、催化、医药及功能材料等方面具有极为广阔的应用前景,同时将对生命科学和信息技术的持续发展以及物质领域的基础研究发生深刻的影响。

(1)库仑阻塞效应由于电子(或空穴)被束缚在一个相对小的区域内,使电子(或空穴)之间的库仑作用极其显著,填充一个电子(或空穴)就要克服量子点中已有电子(或空穴)的排斥左右,因而库仑电荷效应是其另一个基本物理性质。

如果一个电子进入量子点,引起整个系统增加的静电能远大于电子热运动能量k B T,则这个静电能将阻止随后的第二个电子进入同一个量子点,这种现象叫做库仑阻塞效应。

(2)量子尺寸效应通过控制量子点的形状、结构和尺寸,就可以方便地调节其能隙宽度、激子束缚能的大小以及激子的能量蓝移等电子状态。

随着量子点尺寸的逐渐减小,量子点的光吸收谱出现蓝移现象。

尺寸越小,则谱蓝移现象也越显著,这就是人所共知的量子尺寸效应。

(3)量子限域效应由于量子点的表面积与粒子的大小有着较高的比例,存在量子限域效应。

所谓量子限域效应,指的是量子点的能态密度随着其尺寸大小而变,换句话说尺寸的大小决定了材料的光、电、磁特性。

1．前言在最近的几十年里，量子点〔QDs〕即半导体纳米晶体〔NCs〕由于具有独特的电子和发光性质以及量子点在生物标记,发光二极管，激光和太阳能电池等领域的应用成为大家关注的焦点。

量子点尺寸大约为1-10 纳米，它的尺寸和形状可以精确的通过反应时间、温度、配体来控制。

当量子点尺寸小于它的波尔半径的时候，量子点的连续能级开始别离，它的值最终由它的尺寸决定。

随着量子点的尺寸变小，它的能隙增加，导致发射峰位置蓝移。

由于这种量子限域效应，我们称它为“量子点”。

1998 年, Alivisatos和Nie 两个研究小组首次解决了量子点作为生物探针的生物相容性问题, 他们利用MPA 将量子点从氯仿转移到水溶液，标志着量子点的生物应用的时代的到来。

目前，量子点最引人瞩目的的应用领域之一就是在生物体系中做荧光探针。

与传统的有机染料相比，量子点具有无法比拟的发光性能，比方尺寸可调的荧光发射，窄且对称的发射光谱宽且连续的吸收光谱，极好的光稳定性。

通过调节不同的尺寸，可以获得不同发射波长的量子点。

窄且对称的荧光发射使量子点成为一种理想的多色标记的材料。

由于宽且连续的吸收光谱，用一个激光源就可以同时激发一系列波长不同荧光量子点量子点良好的光稳定性使它能够很好的应用于组织成像等。

量子点集中以上诸多优点是十分难得的，因此这就要求我们制备出宽吸收带，窄且对称的发射峰，高的量子产率稳定和良好生物兼容性的稳定量子点。

现在用作荧光探针的量子点主要有单核量子点〔CdSe，CdTe，CdS〕和核壳式量子点〔CdSe/ZnS[39], CdSe/ZnSe[40]〕。

量子点的制备方法主要分为在水相体系中合成和在有机相体系中合成。

本文主要以制备量子点的结构及合成方法为主线分为两部分：第一部分综述了近十几年量子点在有机相中的制备方法的演变历程，重点包括前体的选择，操作条件和合成量子点结构。

第二部分介绍了近十几年量子点在水相中制备方法的改良历程，重点包括保护剂的选择及水热法及微波辅助法合成方法。