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量子点(QDs)优异的光学及物理化学性质使其在诸多领域都具有非常广阔的应用前景。有机高温裂解法能够制备出高量子产率的带有油溶性配体的荧光量子点,但是量子点表面没有官能团进行下一步的改性修饰,无法直接用于水溶性环境。而通过水相法直接合成出来的水溶性量子点光学性能及稳定性均较差。因此,采用化学修饰的方法对油溶性量子点表面进行功能化改性,保持量子点优异的光致发光能力,同时赋予其水溶性及特定的表面活性,并使所修饰的量子点具有优异的环境稳定性,对于生物医用、医学诊断、药物筛选等具有重要的理论研究意义和实际应用价值。
本文采用有机高温裂解法和连续离子层吸附与反应法(SILAR)制备得到油溶性核壳红光量子点CdSe/CdS/ZnS(R-QDs),并用巯基丙酸(MPA)和十八胺聚氧乙烯醚(AC-1815)作为改性剂,采用配体交换和质子给体受体作用对油溶性的量子点R-QDs进行改性,得到具有类流体性质的双亲性量子点R-QDs/MPA/AC,研究表明:改性的量子点粒径分布窄、单分散,量子产率为39%左右,起始热分解温度为260℃,光稳定性及热稳定性能优异。
采用巯基丙酸和超支化聚乙烯亚胺(PEI)为原料,制备出同时带有-SH和-NH2双官能团的改性分子MPA-PEI,并采用配体交换技术对R-QDs进行改性,得到表面富有-NH2的水溶性量子点R-QDs/MPA-PEI。改性量子点的荧光量子产率为49%,改性分子的支化结构能够非常有效的保护其中的量子点,使其具有非常好的耐酸碱性能、光稳定性及热稳定性。
采用硬脂酸钠(RCOONa)和壬基酚聚氧乙烯醚季铵盐(NPEQ)作为改性剂,用疏水结合的方法对R-QDs进行改性,得到表面带有正电荷的水溶性量子点R-QDs瓜COONa/NPEQ,量子产率为55%左右,耐氧化性能、耐酸性能、光稳定性能及热稳定性能均较好。