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半导体量子点作为新型纳米材料,由于量子尺寸效应,调节量子点大小实现带隙宽度改变,使量子点表现出独特光学及物理性质,光催化,医学标记、光电器件等方面有广泛研究与应用潜能,当前研究最多量子点是Ⅱ-Ⅵ族元素,特别是镉类如CdS、CdTe等,这些物质容易合成,并且具有高发光效率,常作为多功能荧光探针而被应用于成像、传感器等方面,但是由于这类有生物毒性,不能在生物领域分析应用。作为新型纳米材料,硒化锌类量子点,能够克服Cd类毒性大这方面缺陷,而且,硒化锌是宽带隙理想蓝光材料,并且可以作为掺杂主体,通过ZnSe中掺杂金属离子以及在微球表面外延生长一层无机、有机壳层可以增强荧光量子产率(QYs)、荧光寿命;而且选择合适修饰剂,可以让量子点有较好水溶性、生物相容性,并可以偶联生物大分子,因此,本论文的主要工作是直接在水溶液中合成生物相容性好、低毒性、稳定性好和高发光效率的水溶性L-半胱氨酸修饰的ZnSe掺杂核壳型量子点,并取得以下成果:(1)利用外延生长,对ZnSe量子点外表面进行包覆硫化锌壳层,制备了以L-半胱氨酸为修饰剂,水溶性ZnSe/ZnS,探究了反应时间,还有不同壳核比对ZnSe/ZnS荧光强度影响,并进一步讨论ZnSe/ZnS稳定性。通过X射线粉末衍射(X-ray diffraction,XRD)、X-射线能谱分析(EDX)、透射电子显微镜(Transimission Electron Microscopy)、红外(IR)、紫外光谱(UV-Vis)、荧光光谱(PL)等方法,对ZnSe/ZnS组成、结构、形貌、尺寸、光学性质进行了分析。表征结果表明:合成L-半胱氨酸修饰的ZnSe/ZnS具有立方闪锌矿结构,呈球形形貌,单分散性较好、水溶性和生物相容性,经过室内自然光照敏化作用,量子产率由15.29%增加到26.84%,荧光寿命为17.57ns,具有较好的稳定性。经过荧光光谱分析,最佳合成条件为:回流时间为1.5h,壳核比为1:1。(2)采取化学共沉淀法,成功地制备L-半胱氨酸修饰ZnSe:Fe,探究油浴的温度、反应时间、L-半胱氨酸用量、溶液PH值,Fe2+掺杂量、NaHSe加入量,放置和紫外光照时间对ZnSe:Fe量子点荧光性能的影响,通过XRD、EDX、TEM、红外、紫外光谱分析、荧光光谱对该掺杂量子点,结构、形貌、组成、性能、尺寸进行分析。结果表明:合成的水溶性L-半胱氨酸修饰的ZnSe:Fe为立方闪锌矿结构,形貌球形,有单分散性,生物相容性,n(L-Cys):n(Zn2+):(HSe-)=1.5:1:0.15,PH=10.5,回流两个小时,油浴温度为100℃,掺杂量为2%为最佳合成条件,具有良好的稳定性,经过Fe2+离子的掺杂和室内自然光照敏化作用,量子产率由12.37%增加到19.02%,荧光寿命为29.37ns。(3)用L-半胱氨酸作为修饰剂,用化学共沉淀法及分子束外延法,成功地制备ZnSe:Fe/ZnS,进一步通过荧光光谱,对发光性能进行了分析,研究回流时间,壳核比,放置时间,紫外光照时间等条件改变对性能的影响,通过XRD、EDX、TEM、IR、UV-Vis、PL等分析方法对结构、形貌、尺寸、组成、光学性能进行分析,结果表明:合成的L-半胱氨酸修饰的ZnSe:Fe/ZnS立方闪锌矿结构,较好分散性,球形形貌、水溶性和生物相容能力稳定性好,经过ZnS壳层的包覆和室内自然光照敏化作用,QYs由18.76%增加到37.65%,荧光寿命为53.06ns,最佳壳核比为 n(shell):n(core)=1.5:1。