水分散性硫化镉纳米粒子的制备、表征及荧光性质的研究与应用

摘要

硫化镉纳米材料属于IIB-VIA族化合物,能带隙2.42eV,是一种重要的纳米半导体材料。具有高量子产率、水分散性的量子点在众多领域展示出重要的应用价值,如生物成像、水相离子检测及生物荧光标记等等。由于可溶于油的硫化镉量子点不能直接用于生物系统中,只有转变为水分散性才能与生物环境相兼容。因此,若要发挥硫化镉的特性应用于生命科学领域中,那么研究能在水中良好分散的硫化镉量子点就具有重要意义。
　　本文主要从以下几个方面进行了研究。
　　第一、分别以柠檬酸、L-天冬氨酸、二羟乙基二硫代氨基甲酸为修饰剂,在水相中制备 CdS纳米溶胶。其中柠檬酸和 L-天冬氨酸为单齿配体,二羟乙基二硫代氨基甲酸为双齿配体,此双齿修饰剂制备的水分散性硫化镉纳米粒子鲜有报道。
　　第二、探究了修饰剂与硝酸镉的摩尔比、硝酸镉与硫代乙酰胺的摩尔比、反应溶液pH值、反应体系温度、反应时间以及反应物的浓度等条件对纳米粒子大小及纳米溶胶荧光性质的影响因素,利用紫外可见吸收光谱、荧光光谱分析和动态光散射粒度分布分析仪等对CdS纳米溶胶进行了表征。
　　第三、以所制备的CdS纳米粒子溶胶作为荧光探针,用于水样中常见离子的检测。结果表明,柠檬酸修饰的CdS纳米溶胶在最佳荧光条件下只对 C u2+有产生强烈的荧光淬灭,具有很高的选择性,在铜离子浓度2-10μmoL/L范围内其相对荧光强度变化ΔF与InC(Cu2+)呈良好的线性,可用于水相中Cu2+的检测;L-天冬氨酸修饰的CdS纳米溶胶在最佳荧光条件下对 Fe2+和 Mn2+有响应,且选择性也较高;二羟乙基二硫代氨基甲酸修饰的CdS纳米溶胶在最佳荧光条件下对Mn2+和Cu2+有较强的荧光淬灭。后两种纳米溶胶都对两种金属离子产生较强的荧光淬灭,且在一定浓度范围内ΔF与InC(M2+)呈良好的线性关系,如果想办法掩蔽一种离子,该纳米溶胶可用于对另一种金属离子的检测。
　　该制备方法操作简便,制备的CdS纳米溶胶水分散性良好、荧光性能优异,稳定性较高。

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第一章 绪论

1 .1 硫化镉纳米材料概述

1 .2 量子点

1 .3 量子点的主要性质

1 .4 水分散性硫化镉量子点的研究意义

1 .5 水分散性硫化镉纳米粒子的制备方法

1 .6 水分散性硫化镉纳米粒子的表面修饰

1 .7 水分散性硫化镉纳米量子点的应用

第二章 柠檬酸修饰纳米CdS的荧光性质及应用

2 .1 引言

2 .2 实验部分

2 .3 结果与讨论

2．4 小结

第三章 L-天冬氨酸修饰纳米CdS的荧光性质及应用

3 .1 引言

3 .2 实验部分

3．3 结果与讨论

3．4 小结

第四章 二羟乙基二硫代氨基甲酸修饰纳米CdS的荧光性质及应用

4 .1 引言

4 .2 实验部分

4．3 结果与讨论

4．4 小结

第五章 结论及展望

5．1 主要结论

5．2 本文仍需解决的问题及展望

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文

致谢