量子點具有很多的特性，應用及其廣泛。例如在分析領域應用中，通過不同金屬離子的加入，對量子點的光學特性產生響應[1].利用這種特殊的機理來定性的檢測一些金屬離子，如 Ba2+[2].本文合成水溶性的量子點，并對合成的量子點進行熒光表征，通過金屬離子的加入，改變量子點的熒光特性。
1 實驗部分
1.1 試劑和儀器
巰基丙酸（MPA），氯化鎘（CdCl2·2.5H2O），硒（Se），硼氫化鈉（NaBH4），氫氧化鈉，乙醇，所有試劑均為分析純，未經進一步的提純，實驗用水均為超純水。熒光分析在 Shimadzu RF-280 型熒光分光光度計上測定。PHS-2CA 型精密酸度計。
1.2 CdSe 量子點的制備
稱取 NaBH4加入到 3mL 水中溶解，在氮氣保護下加入 Se 粉，40℃下水浴加熱20min左右后，得到了無色的NaHSe水溶液。稱取一定量的CdCl2·2.5H2O加入到水中，攪拌溶解后，加入巰基丙酸（MPA），用 1mol/L 的 NaOH 調節溶液 pH=11 左右，氮氣保護下迅速加入新制備的 NaHSe 溶液，溶液體系呈黃色透明，將溶液溫度升到 50℃加熱反應，在不同的時間段取樣。窗體底端
1.3 金屬離子的檢測方法[3]
本文以 70℃反應 30min 得到的 CdSe 量子點，利用 Hg2+、Cu2+作為離子探針，激發狹縫為 5nm,PMT 為 400V,激發波長設為467nm,測得發射波長為576nm.在10mL比色管中依次加入一定量不同濃度的金屬離子標準溶液，l.5mL CdSe 量子點溶液，2mL pH=6.80的PBS.20min后在熒光光度計上于縫寬5nm、λex/λem=467nm/576nm 處，測定試劑空白熒光強度 I0 和加入離子后的熒光強度 I.
2 結果與討論
2.1 量子點的光學表征
以L-半胱氨酸為穩定劑在pH=11.5、70℃條件下回流反應30min后合成的 CdSe 量子點的紫外吸收光譜中，在波長為 450nm 處有個紫外可見光吸收。在熒光光譜中，用 467nm 的波長激發，測得 CdSe 量子點的發射波長為 576nm,而且峰形基本對稱，說明量子點的粒徑分布比較均勻。
2.2 金屬離子的熒光檢測
2.2.1 Hg2+的檢測金屬 Hg2+存在對 CdSe 量子點熒光強度的影響。隨著加入的 Hg2+濃度的增加，量子點的熒光強度逐漸減弱。Hg2+對 CdSe 的熒光具有猝滅的作用，是在電子轉移和離子吸附的過程中。電子轉移是 Hg2+與保護劑 MPA 之間進行電子轉移，以此來增加電子 - 空穴的非輻射復合。而吸附過程是由于部分 Hg2+吸附在 CdSe 的表面，使得量子點的粒徑增加，反應在熒光光譜上的是發射波長的紅移，并且有利于量子點在激發過程中導帶的電子與價帶的空穴發生重組，因此產生猝滅。
在3.0μmol/L~11μmol/L的濃度范圍內，CdSe量子點的熒光猝滅與 Hg2+的濃度呈現的線性關系為 （c 為 Hg2+濃度，單位為 μmol/L）R2=0.9440,檢測限為 1μmol/L（S/N=3）。
2.2.2 Cu2+離子檢測Cu2+離子對 CdSe 量子點的猝滅機理類似于 Hg2+.在能量轉移和電子轉移的時候，通過金屬離子對量子點的能級狀態進行改變，產生量子點的猝滅。當 Cu2+離子加入到 CdSe 量子點溶液中時，量子點的熒光發射峰發生了紅移，是因為 Cu2+離子的空軌道 d 與 MPA 上羰基氧原子的孤對電子發生配位結合，使得 Cu2+離子吸附在 CdSe 量子點的表面上，捕捉 CdSe 量子點導帶上的電子，從而促使 CdSe 量子點的熒光猝滅。
在6.0μmol/L~50.0μmol/L的濃度范圍內，CdSe量子點的熒光猝滅程度與金屬 Cu2+的濃度呈現的線性關系為（c 為 Cu2+濃度，單位為 mol/L）R2=0.9700,檢測限為 2μmol/L（S/N=3）。
3 結論
本論文采用典型的水相合成法在氮氣的保護下，用巰基丙酸作為穩定劑制備 CdSe 量子點前驅體，將制得的 CdSe 量子點前驅體與水溶性的 CdCl2·2.5H2O 在水相反應，制得顆粒均勻、粒徑分布均勻的CdSe 量子點?；跓晒忖鐧C理，不同濃度的 Hg2+和 Ba2+對 CdSe量子點的熒光具有猝滅的作用，隨著金屬離子濃度的增加，CdSe 量子點的熒光強度會相應的降低。
參考文獻：
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