【虚拟专辑：量子点】2023年诺贝尔化学奖

硫化铅量子点的能带调控

曾鹏菀，李　炜*

(华南师范大学物理与电信工程学院，广州 510006)

摘要： 摘要：纳米材料的研究在近年来是材料科学中研究的重点方向，而纳米硫化铅作为新型的具有特殊光学性能的材料在各个领域都受到广泛应用。我们通过实验以求控制其量子点的颗粒变化，从而进一步研究其本身性质的改变。文中我们采用化学液相法，使用溶液混合反应共沉淀制备硫化铅量子点，并通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和紫外可见分光光度计（UV-vis）进行表征分析。实验过程中我们成功的通过调制反应溶液的浓度和添加表面活性剂的方法改变了硫化铅量子点的颗粒尺寸，制备了粒径由7nm到20nm的硫化铅量子点。颗粒尺寸的变化也导致了量子点光学特性和能带的改变。从实验的结果上可看出，实验成功制备了结晶性良好的纯硫化铅量子点，再通过形貌及性能的表征分析后，发现量子点的能带岁颗粒尺寸大小变化的规律。通过对量子点本身光学性能的研究，我们可以使其在太阳能电池等领域获得更好的应用，同时对新型材料的发展起到促进作用。关键词：硫化铅；量子点；能带；调控

关键词： 硫化铅；量子点；带隙；调控

 

CdSe/巯基-β-环糊精量子点的纯化及应用

吴双双，梁耀珍，俞　英*

(华南师范大学化学与环境学院，广州 510006)

摘要： 以单-(6-巯基)--环糊精作为修饰剂，在水溶液中合成了稳定的CdSe量子点（CdSe/CD QDs），并系统考察了溶剂的种类及加入量对量子点纯化效果的影响. 用荧光显微镜、荧光光谱表征了CdSe/CD QDs的荧光性能,研究了该量子点在细菌标记及分子识别方面的应用. 结果表明：2倍体积的乙腈完全沉淀CdSe/CD QDs 所用的时间最短，纯化后荧光强度略有增强. CdSe/CD QDs能够标记大肠杆菌和枯草杆菌，且能定量检测维生素B1及C， 6-巯基嘌呤、6-巯基嘌呤核苷、4-氨基-6羟基-2巯基嘧啶三种杂环小分子.

关键词： 单-(6-巯基)-β-环糊精；CdSe量子点；纯化；细菌标记；分子识别

 

量子点隧道结中自旋相关的电流关联

王瑞强*

(华南师范大学物理与与电信工程学院，广州 510006)

摘要： 本文以量子Master方程为理论框架，将产生-复合方法推广应用于自旋相关的输运中，并且推导出了自旋相关的有限频率电流shot 噪声的计算表达式. 以一个单能级量子点隧穿耦合到两个铁磁电极隧道结为研究对象，分别讨论了两种电极磁化方向（平行和反平行）时，两种自旋渠道的电流及电流之间的涨落关联函数.

关键词： 自旋电子学；电流关联函数；Master方程

 

巯基丙酸、巯基水杨酸双修饰CdSe量子点的合成及其标记水杨酸受体的初步研究

苏烨华*，俞　英

(华南师范大学化学与环境学院，广州 510006)

摘要： 水相合成了巯基丙酸(MPA)和对巯基水杨酸(MSA)双修饰的CdSe量子点，优化了量子点的合成条件并对其进行表征，探讨了量子点的毒性并成功将其应用于标记绿豆幼苗中水杨酸受体．结果表明，在pH为11.30，Cd:Se:MPA:MSA的摩尔比是1:0.5:2.5:1，反应温度为90℃时回流45min，量子点荧光强度最好；双修饰量子点分布均匀，粒径约为3-4nm；相对巯基丙酸单修饰量子点，其紫外可见吸收光谱出现红移，荧光强度明显增强，激发波长和发射波长ex/em为365/540nm；双修饰量子点的毒性比单修饰量子点有所降低；标记实验表明绿豆幼苗水杨酸受体主要存在于根部．

关键词： 巯基丙酸；对巯基水杨酸；CdSe量子点；水杨酸受体

 

Ag纳米粒子增强CdS白光量子点器件的研制

李曜均，沈　浩，冯宗焱，潘思敏，潘俊威，杨里珍，吴立军*

(华南师范大学信息光电子科技学院，广州 510006)

摘要： 半导体量子点材料由于其量子尺寸效应和表面效应的影响，显示出独特的发光特性.表面等离子体荧光增强效应由于其广泛的应用前景近年来成为了研究的热点，在材料科学、生物医学、光电器件等领域都展现了良好的应用前景.本文在十八烯体系中合成CdS量子点，用光诱导法制备银纳米粒子，并将两者复合，制备成四种复合样品，通过分析复合样品的荧光谱，研究银纳米颗粒的表面等离子体共振峰分别对应富含缺陷的硫化镉量子点的带边荧光峰和表面态荧光峰时，会发生带边荧光淬灭而表面态荧光增强的现象.实验结果表明，通过控制金属和量子点之间的距离，能够控制带边荧光辐射和缺陷带荧光辐射的比例，从而控制白光量子点的色温.本文随后用九个395nm紫光LED作为激发光源，将涂有荧光样品的玻片与激发光源组装，并用锡纸挡住多余的激发光，研制出银纳米颗粒/量子点复合结构白光照明器件原型，用实物对比图证明了银纳米粒子能够改变CdS量子点样品发光颜色，增强CdS量子点的荧光效应,且增强程度随着量子点样品的厚度减小而加强的特性.该研究不仅为人们认识荧光物质和金属之间的相互作用提供了新途径，还探讨了该器件在变色发光材料方向的应用前景.

关键词： 荧光增强

 

茉莉酸受体多功能纳米探针的合成与应用

林碧霞，俞　英*，廖球梅，刘雅雯，陈永雄

(华南师范大学化学与环境学院，广州 510006)

摘要： 将巯基丙酸修饰的CdTe量子点和植物激素茉莉酸通过一步法偶联到表面修饰氨基的Fe3O4纳米颗粒表面，合成了一种同时具有荧光信号、磁响应性能和特异性标记植物原生质体中茉莉酸受体的多功能磁性荧光纳米探针. 荧光光谱测试表明该探针保持了CdTe量子点荧光性能，具有荧光强度高，适用体系的pH范围宽，抗光漂白性能好等优点. 磁响应及磁滞回线测试充分说明该探针具有良好的超顺磁性. 使用该探针对绿豆原生质体中茉莉酸受体进行成像，结果表明，该探针对茉莉酸受体具有选择性标记的功能，茉莉酸受体主要存在于原生质体膜上. 该标记方法简单方便，能为茉莉酸信号转导研究提供可视化的信息.

关键词： 荧光标记

荧光石墨烯量子点的制备及应用

梁　勇，朱效华，南俊民*

(华南师范大学化学与环境学院，广州 510006)

摘要： 由于具有独特的量子限域和边界效应，石墨烯量子点（GQDs）碳基纳米材料表现出特殊的性质和诸多潜在应用. 文中概括了近年来在制备GQDs方面的研究进展，包括利用水热、电化学和化学氧化等把大片石墨变为GQDs的方法，以及利用含碳有机小分子为前驱体，通过溶液化学、超声波和微波等方法来使碳原子重组制得GQDs的方法. 同时，介绍了GQDs在成像技术、生物传感和电化学分析等领域的应用情况. 最后指出，由于GQDs的发光机理还是一个开放性的课题，因此结合GQDs制备方法来研究其发光性质，将是未来该领域的研究重点.

关键词： 石墨烯，量子点，制备，荧光，分析应用

 

耦合三端子量子点系统中Andreev反射调控的热电输运

郝方原，王瑞强*

(华南师范大学物理与电信工程学院，广州510006)

摘要： 以耦合到超导电极、铁磁金属电极及正常金属电极的三端子量子点混杂系统为研究对象，系统研究了自旋极化电子的Andreev反射过程对热电流的影响.研究发现，Andreev反射过程及正常的隧穿过程两种机制的竞争不仅导致热电荷流大小和方向的改变，而且导致热自旋流大小和方向的改变.实验上可通过调控门电压及超导体与量子点耦合强度来实现.

关键词： 热电输运

 

CdTe-JA偶合物的制备和应用

高艳红，王玉洁，何　桂，俞　英*

(华南师范大学 化学与环境学院，广州 510006)

摘要： 以琉基乙胺(MA)作为修饰剂，在水相条件下合成了稳定的CdTe量子点，优化了合成反应条件;其中用异丙醇做沉淀剂效果好，量子点重新分散到pH值为7. 4的Tris-HCl缓冲溶液中荧光基本保持不变;用N-经基珑拍酸亚胺(NHS)作偶联剂，量子点与茉莉酸(JA)在pH值为7. 4 , 37℃反应30 min合成了具有识别茉莉酸结合位点的探针CdTe-JA最大吸收峰与CdTe相比蓝移了约10 nm，抗光漂白性好，并初步对绿豆幼苗根部进行了荧光标记

关键词： 偶联