School of Physics and Information Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108, CHN
以三（二甲胺基）膦为膦源，氯化铟为铟源，采用热注射法制备波长可调的无毒InP/ZnS量子点，研究了反应物P与In的摩尔比、ZnI2和ZnCl2的摩尔比以及ZnS的反应时间对合成的InP/ZnS量子点微观结构和光学性能的影响。实验结果表明，在反应物摩尔比为nP3-∶nIn3+ = 5∶1、ZnS反应时间为60 min时，合成的InP/ZnS量子点近似球形，属于闪锌矿结构，其荧光光谱在460 nm~620 nm范围内可调。蓝色、绿色、红色波段的InP/ZnS量子点的半高宽分别约为52、52、59 nm，平均粒径分别为3.05、3.32、3.44 nm，荧光寿命分别为59.41、61.44和68.08 ns。利用激光辅助制备绿色图形化InP/ZnS薄膜，以蓝光OLED作为激发光源，结合DBR微结构，薄膜的色彩转换效率可达到20.9%，色坐标从（0.22，0.30）变化到（0.29，0.63）。这些InP/ZnS量子点发光器件在照明和显示方面具有潜在的应用价值。
InP/ZnS量子点 图形化量子点薄膜 激光辅助 色彩转化 InP/ZnS QDs patterned QDPR film laser assistance color conversion
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 吉林大学 电子科学与工程学院, 集成光电子学国家重点联合实验室, 吉林 长春 130012
提出了采用环境友好型InP/ZnS核壳结构量子点材料制备匹配蓝光Micro-LED阵列的量子点色转换层以实现Micro-LED阵列器件全彩化的技术方案。通过采用倒置式量子点色转换层方案, 实现了InP/ZnS量子点材料和Micro-LED阵列的非直接接触, 从而可以缓解LED中热量聚集导致的量子点材料发光主波长偏移、半峰宽展宽以及发光效率衰减等问题。量子点色转换层中内嵌PDMS聚合物柔性膜层, 可以消除咖啡环效应, 同时, 色转换层中内嵌飞秒激光图案化处理的500 nm长波通滤光膜层, 可以抑制蓝光从非蓝色像素单元出射。最后, 实验制备了像素单元中心间距90 μm的16×16 InP/ZnS量子点色转换层。该设计可以实现基于蓝光Micro-LED阵列的全彩色Micro-LED显示器件的制备, 并且该制备方法可以降低全彩色Micro-LED阵列显示器件的制备成本。
InP/ZnS量子点材料 色转换层 全彩显示器件 Micro-LED micro-LED InP/ZnS quantum dots material color conversion layer full-color display device
浙江工业大学光电子智能化技术研究所, 浙江 杭州 310023
采用紫外-可见-近红外分光光度计和稳态/瞬态荧光光谱仪,分别测量了离散在水溶液中的CdSxSe1-x/ZnS量子点的吸收-辐射荧光谱以及及荧光强度随时间的变化,得到了荧光寿命随粒径、x和温度的变化。荧光寿命主要取决于量子点带间的直接跃迁,缺陷态间接跃迁的影响为次。得到了荧光峰值波长和荧光寿命随粒径、x变化的经验公式。结果表明:荧光寿命随粒径增大而增大,随S组分增加而减小,且对温度的变化不敏感;当量子点粒径为4.06~9.22 nm、x为9.45~0.366、温度为15~55 ℃时,荧光寿命为2.51~3.22 μs。
光谱学 CdSxSe1-x/ZnS量子点 荧光寿命 光致荧光光谱 粒径 元素组分 温度
东莞理工学院 生态环境与建筑工程学院, 广东 东莞 523808
为了能够有效快捷地实现低浓度对乙酰氨基酚的检测, 本文利用量子点电子转移荧光猝灭的机理, 对量子的的修饰和对乙酰氨基酚的检测方法进行实验研究。首先, 将乙二胺-环糊精成功修饰到Mn-ZnS量子点表面, 增强其荧光稳定性和水溶性, 再利用β-环糊精对对乙酰氨基酚的包合作用, 使对乙酰氨基酚进入β-环糊精的空腔内, 与量子点表面发生电子转移, 进而使荧光猝灭。然后, 基于乙二胺-环糊精修饰的ZnS量子点电子转移荧光猝灭的机理, 建立了一种检测血液中对乙酰氨基酚含量的荧光光谱分析新方法。实验还考察了反应时间与反应温度对对乙酰氨基酚检测的影响。实验结果表明, 在反应时间为35 min、反应温度为40 ℃的条件下, 乙二胺-环糊精修饰ZnS量子点的荧光强度与对乙酰氨基酚的浓度呈良好的负线性关系, 对乙酰氨基酚的浓度范围为1~100 ng/L, 检出限为0.64 ng/L, RSD(%)为1.69%(n=11), 用于血液样品的检测时, 加标回收率为91.06%~103.82%。该方法实现了低浓度对乙酰氨基酚含量的检测, 且操作快速、简便。
乙二胺-β-环糊精 Mn-ZnS量子点 荧光猝灭 对乙酰氨基酚 ethanediamine-β-cyclodextrins Mn-ZnS quantum dots fluorescence quenching acetaminophen
1 北京交通大学光电子技术研究所 发光与光信息教育部重点实验室, 北京 100044
2 中央民族大学 理学院, 北京 100081
作为一种新型的荧光探针, 量子点(QD)已经受到越来越多的重视, 制备工艺也显得格外重要。水相中合成的量子点效率低, 油相中的量子点经过转相以后效率也大大衰减。本论文利用再沉淀包覆的方法制备了具有良好的水溶性的掺杂绿光CdSe@ZnS的纳米颗粒G-NPs(534 nm)和掺杂红光CdSe@ZnS的纳米颗粒R-NPs(610 nm), 具有窄的半峰宽(G-NPs ~29 nm, R-NPs ~31 nm), 较小的粒径(45 nm), 并在此基础上通过发射光谱与荧光衰减研究了量子点之间的能量传递现象。该方法保留了量子点原来的性质, 基于其优良的光学性质, 对人类肝细胞肝癌细胞株(HepG2)进行了荧光标记, 从共聚焦成像实验结果看出, 纳米颗粒得到了良好的吞噬效果。
CdSe@ZnS量子点 生物兼容性 荧光标记 荧光寿命 能量传递 CdSe@ZnS quantum dots biological compatibility fluorescence labeling fluorescent lifetime energy transfer
长春师范大学 化学学院, 吉林 长春 130032
以巯基丙酸为稳定剂制备了水溶性CdSe/ZnS量子点, 并采用滴涂法制备了CdSe/ZnS修饰的金电极(CdSe/ZnS/GE), 研究其电化学发光(ECL)性质, 考察了pH、CdSe/ZnS浓度、扫描速度、静置时间等实验条件对ECL强度的影响。结果表明, 在碱性溶液中, 去甲肾上腺素(NE)在鲁米诺溶液中对CdSe/ZnS的电化学发光信号有明显的增敏作用, 由此建立了一种检测去甲肾上腺素的新方法。当去甲肾上腺素的浓度(CNE)在2.3×10-5 ~ 1.0×10-8 mol/L范围内时, 去甲肾上腺素的浓度与相对电化学发光强度呈现良好的线性关系。线性回归方程为ΔIECL=118.788CNE－15.333(R=0.994 4), 最低检测限(S/N=3)为0.33×10-8 mol/L。
巯基丙酸 CdSe/ZnS量子点 电化学发光 去甲肾上腺素 mercaptopropionic acid CdSe/ZnS quantum dot electrochemical Luminescence(ECL) norepinephrine(NE)
1 新疆轻工职业技术学院, 新疆 乌鲁木齐 830000
2 新疆大学物理科学与技术学院, 新疆 乌鲁木齐 830046
研究了CdSe/ZnS 量子点与介孔多孔硅偶联吸附结合的复合膜的光致发光谱。实验比较了CdSe/ZnS 量子点与硅复合和与多孔硅复合的光致发光,发现量子点与多孔硅复合的发光比与硅复合有很大的增强。对不同孔径的多孔硅与量子点复合后的光致发光谱的比较发现,由于孔径大小对量子点浸入介孔硅有影响,孔径大浸入的量子点较多所以大孔径多孔硅的发光比小孔径的发光强。量子点与多孔硅复合的光致发光具有量子点荧光发光强度高、稳定和窄带发光的特点,对进一步应用于基于多孔硅器件的光学传感器有重要意义。
CdSe/ZnS量子点 多孔硅 复合膜 光致发光 CdSe/ZnS quantum dots porous silicon composite membranes photoluminescence spectra
华侨大学机电及自动化学院, 福建 厦门 361021
将新型量子点荧光传感技术与光纤倏逝波传感技术相结合, 发展了一种基于量子点荧光效应并结合倏逝波传导进行溶液酸碱度检测的新型传感技术, 具有灵敏度高、 检测速度快、 便于微环境检测、 可实现远程探测、 实时监测和原位分析等特点。 详细介绍了用于倏逝波传感的锥柱组合型光纤荧光探头的制备方法, 量子点在光纤探头表面的修饰流程, 光谱与强度两种光纤pH传感平台的建立, 并分别从响应范围、 线性度、 重复性和稳定性等方面对CdSe/ZnS量子点应用于光纤pH传感进行了评价。 结果表明, 在pH值为2~12的范围内, CdSe/ZnS量子点的荧光光谱信号的峰位在强酸和强碱的情况下都会产生红移, 且红移量随pH值的变化呈线性关系, 其量子点荧光强度信号随pH值的减小呈线性降低关系, 通过在强酸和强碱下交替测试的实验表明其具有较好的重复性, 利用荧光强度传感平台进行实时监测的实验表明其具有较好的稳定性。 因此, 将CdSe/ZnS量子点用于倏逝波光纤pH传感具有可行性, 在生物化学、 环境监测、 医学临床、 食品安全等领域的pH值测量方面有着广泛的应用前景。
CdSe/ZnS量子点 倏逝波 光纤pH传感 CdSe/ZnS quantum dot Evanescent wave Optical fiber pH sensing 光谱学与光谱分析
2018, 38(6): 1944
1 浙江工业大学 光电子智能化技术研究所，杭州 310023
2 浙江省高端激光制造装备协同创新中心，杭州 310014
测量了不同组份比例x的CdSxSe1-x/ZnS（核/壳）量子点的吸收谱和发射谱，确定了量子点的吸收系数、吸收截面和发射截面.量子点吸收截面随粒径的增大而增大、随x的增大而减小.采用紫外固化胶，制备了掺杂浓度为0.1~5 mg/mL的CdS0.4Se0.6 /ZnS量子点光纤，测量了不同掺杂浓度量子点光纤中473 nm泵浦功率的吸收衰减速率.吸收衰减速率和吸收截面弱关联于掺杂浓度.测量了光致荧光光谱强度随光纤长度和量子点浓度的变化.量子点光纤的光致荧光峰值强度随掺杂浓度和光纤长度变化而变化，且存在一个与最大峰值强度对应的饱和掺杂浓度和光纤长度.本文的实验结果有助于进一步构建新型的CdSxSe1-x/ZnS量子点增益型光电子器件.
CdSxSe1-x/ZnS量子点 吸收截面 光致荧光光谱 量子点掺杂光纤 量子点光纤传光特性 CdSxSe1-x/ZnS quantum dots Absorption cross-section Photoluminescence spectrum Quantum dot doped fiber Transmission of the doped fiber
