半导体纳米晶的多激子复合过程在激光器件、发光二极管和光伏等方面具有巨大的应用价值，但粒子体积的减小会加速多激子态的非辐射俄歇复合，这极大地阻碍了相关应用的发展。因此，抑制俄歇复合成为纳米晶体领域一个重要的研究课题。本文基于球形量子阱结构CdS/CdSe/CdS，通过共格应变减小由材料间晶格失配引起的缺陷，制备出高荧光量子产率的大尺寸纳米晶。应用时间分辨荧光光谱技术，在光谱学以及动力学领域研究了大尺寸量子阱的多激子复合特性，分析了单激子及多激子的衰减寿命和谱线特征，并证实了大尺寸量子阱对俄歇复合的抑制作用。本研究有望促进纳米结构在多激子应用中的发展。

当前, 有关量子点pH响应方面的研究主要集中在含Cd(镉)类量子点, 且都是研究其稳态荧光光谱对pH值的响应。 然而, Cd类量子点对生物体系具有一定的毒性, 且稳态荧光光谱法由于受浓度等因素的影响具有一定的不稳定性, 因此应用于生物体系中作为pH探针具有明显的缺点。 基于以上分析, 通过水相合成法, 我们制备出了基于谷胱甘肽配体的水溶性ZnSe量子点, 该量子点具有毒性小, 生物兼容性好等特点, 适合被应用于生物体系中。 利用所制备的ZnSe量子点, 采用时间相关单光子计数技术, 结合紫外可见吸收光谱和稳态荧光光谱, 对pH值在5~11不同环境下的ZnSe量子点荧光动力学进行了系统性的研究。 ZnSe量子点荧光衰减具有两个寿命组分, 拟合得到分别为4和24 ns。 通过采集不同探测波长下ZnSe量子点荧光衰减曲线, 发现其长寿命组分随探测波长的增加而增加, 而短寿命组分基本不随探测波长的改变而改变, 结合有关报道分析判断, 短寿命和长寿命组分分别来源于核内非局域载流子复合和表面态局域载流子复合。 实验发现, 处于不同pH值的环境下的ZnSe量子点具有不同的荧光寿命, 其荧光寿命与pH值的变化呈负相关。 通过比较ZnSe量子点两种荧光寿命组分随pH值的变化关系, 发现ZnSe量子点的荧光寿命对pH值的响应主要来源于长寿命组分即表面态寿命, 且在不同pH值范围内响应的灵敏度不同, 在6~8的pH值范围内响应最为显著, 表现为长寿命组分随pH值的增加出现一个较大幅度的衰减。 实验进一步发现, ZnSe量子点两个寿命组分的比值在不同pH值范围内具有较好的线性相关性, 但在不同pH值范围内斜率不同, 通过比较, 最大值在pH值为6~8的范围内。 另外, 与金属钠离子相互作用实验及相关报道表明, 金属离子对ZnSe量子点荧光寿命的影响较小。 以上研究表明, ZnSe量子点在生物体系pH值检测中具有良好的应用前景。

应用FLS920P型稳态和时间分辨荧光光谱仪, 对三种品牌不同脂肪含量的纯牛奶和鲜奶(共9种)进行了荧光光谱的测量。 9种牛奶样品的三维荧光光谱显示, 牛奶的荧光峰值波长为349 nm左右, 半高宽为66 nm左右, 最佳激发波长为291 nm左右, 平均寿命为4.6 ns左右, 实验表明9种牛奶的荧光光谱除荧光强度外基本一致。 实验测得酪蛋白溶液的荧光峰值波长为344 nm, 半高宽为66 nm, 最佳激发波长为295 nm, 荧光寿命为4.1 ns。 酪蛋白的荧光峰值波长和荧光寿命与牛奶基本一致, 对比牛奶中其他荧光物质后, 推断牛奶的主要荧光物质为酪蛋白。 进一步探究9种牛奶荧光强度的差别, 对比9种牛奶最佳激发波长下的荧光发射光谱, 相同品牌的全脂牛奶荧光强度明显低于脱脂牛奶。 对比全脂牛奶、 脱脂牛奶和离心处理的全脂牛奶归一化后的荧光光谱, 离心后的全脂牛奶荧光强度介于全脂和脱脂之间, 离心使得脂肪减少, 散射降低, 从而导致荧光强度的增强。 牛奶的荧光发射全谱显示全脂牛奶的瑞利散射强度明显高于脱脂牛奶, 全脂牛奶的脂肪含量高, 散射强, 激发光入射全脂牛奶后更多地被散射, 导致全脂牛奶的瑞利散射强度高于脱脂牛奶。 光透过率曲线显示全脂牛奶的透过率都低于脱脂牛奶, 入射光通过全脂牛奶时, 除了一部分被酪蛋白吸收以外, 还有一部分因脂肪的散射而损失, 透过率减小, 使得全脂牛奶的透过率都低于脱脂牛奶。 使用荧光光谱技术在不进行预处理的情况下对牛奶进行检测, 确定了牛奶的主要荧光物质, 并对全脂牛奶和脱脂牛奶荧光强度存在差别的原因进行了解释。