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1、2013年度本科生毕业论文（设计）水溶性量子点（CdSe）的制备表征及牛血清蛋白标记院 系： 理学院 物理系 专 业： 物理学 年 级： 2009级 学生姓名： 李童林 学 号： 200902050205 导师及职称： 张宏伟（副教授） 2013年6月Water-Soluble CdSe Quantum Dots Perparation Characteerization And Bovin Serum Protein Markers Department:Physics Department, College of SciencesMajor:PhysicsGrade:2009Student
2、s Name:Li Tong LinStudent No.:200902050205Tutor: Zhang Hong Wei （Associate Professor）June,2013毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解红河学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保
3、留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名：日期： 日期： 李童林 毕业论文（设计）答辩委员会(答辩小组)成员名单姓名职称单位备注张青友副教授红河学院理学院物理系 王全彪副教授红河学院理学院物理系王晟宇讲师红河学院理学院物理系红河学院毕业论文（设计）摘 要半导体量子点是半导体领域的研究热点之一。在量子点研究中, 以化学方法制备的量子点最为著名。事实上, 在上世纪年代, 人们对半导体量子点的研
4、究最早就是从镶嵌在玻璃中的量子点开始的。随着合成方法的改进, 量子点的尺度已能得到较精确的控制, 通过制备条件改变量子点的尺寸, 量子点的发射波长可以覆盖从绿到红的很大光谱范围。这种发光波长随尺寸连续可调的特点, 使这种量子点在生物标识、荧光显示等方面得到广泛的应用。 使用巯基乙酸（TGA）为稳定剂，以NaHSe 为前驱体在水相中合成了CdSe 半导体量子点(Quantum Dots, QDs) 材料。通过荧光发射光谱( PL)、通过紫外吸收光谱(UV- VIS) 手段对制备的样品进行了表征，探索适用于生物标记水溶性量子点的制备条件，为以后量子点生物标记做基础。 实验结果表明： 紫外吸收峰、荧
5、光发射峰随反应时间的延长有明显蓝移, 随反应时间延长荧光发射谱的半峰宽逐渐变宽，即粒径在不断长大；根据反应时间、PH值、Se和Cd离子浓度比例不同得到不同粒径的量子点材料。使用为的前驱体得到的产物纯度高，量子点粒径小，且反应速度较快，荧光强度好，便于实验的研究，有很好的现实使用意义；所以本文叙述内容以NaHSe 为前驱体改进前驱体的制备方案在水相中合成CdSe 半导体量子点方法为基础研究量子点的荧光特性和标记牛血清蛋白为后续研究做基础。 关键词 ：水相制备量子点；CdSe量子点表征；牛血清蛋白标记 Abstract Semiconductor quantum dot is one of res
6、earch hotspot of semiconductor. In the quantum dot study, most famous for quantum dots by chemical methods for preparation of the. In fact, in the 1960s, research of semiconductor quantum dots is the earliest from quantum dots embedded in a glass in the beginning. With the improvement of synthesis m
7、ethod, quantum dot scales can be accurately controlled, quantum dot size through the preparation conditions, the emission wavelength of quantum dots can cover a large spectral range from green to red. Characteristics of the light wavelength with size adjustable, the quantum dots in biological labeli
8、ng, fluorescent display has been widely used. The use of thioglycolic acid (TGA) as stabilizer, precursor synthesized in aqueous solution of CdSe semiconductor quantum dots on NaHSe (Quantum Dots, QDs) materials. The fluorescence emission spectra (PL), by UV absorption spectroscopy (UV- VIS) of the
9、prepared samples were characterized by means of exploration, preparation conditions on biomarkers of water-soluble quantum dots, as the basis for the future quantum dot biomarkers. The experimental results show that: the emission peak with the reaction time, UV absorption, fluorescence extension hav
10、e obvious blue shift, along with the increase of reaction time fluorescence emission spectrum of the half peak width became wider, the particle size is growing; according to the reaction time, pH, Se and Cd ion concentration in different proportions to get different particle quantum dot size materia
11、ls. The precursor to obtain high product purity, quantum dot small particle size, and reaction speed, fluorescence intensity, convenient to study the experiment, has the very good practical significance; so this article describes the content to NaHSe for the preparation of precursor improved precurs
12、or in the aqueous phase synthesis of CdSe semiconductor quantum dot method based on quantum dot fluorescence characteristics and labeled bovine serum albumin as a foundation for the follow-up study.Keywords: aqueous preparation of CdSe quantum dots； quantum dots； characterization； bovine serum prote
13、in markers目 录1 绪 论11.1 量子点的基本概述11.2、量子点的制备21.3、量子点材料的应用31.3.1、量子点在生命科学中的运用31.3.2、量子点在化学电池领域的运用42 水溶性CdSe量子点的制备及其性质52.1、制备原理52.2、实验部分62.2.1、实验试剂62.2.2、实验仪器62.2.3 样品制备62.3 量子点的表征92.3.1 荧光检测92.3.2 紫外光检测103 水溶性CdSe量子点牛血清蛋白质标记134 本文结果与展望14参考文献15致谢161 绪 论1.1 量子点的基本概述量子点是一种半导体的纳米晶体，从70年代末起引起广泛关注。由于其独特的光学和电
14、学性质而引起科学家们的广泛关注, 已经成为纳米技术的突出代表。量子点又可称为半导体纳米微晶体，由-族或者-族元素组成的纳米颗粒，它具有良好的光谱性能、激光波长范围宽且分布连续、发射波长范围窄且对称的特点，通过调节晶体粒的尺寸和组分还能控制发射光谱的位置1。 目前量子点已经引起各领域的广泛重视，尤其是在细胞标记、筛选药物、医学成像、生物成像等生物医学领域更展示了其广泛的应用前景。随着量子点制备技术的不断提高，量子点己越来越可能应用于生物学研究。现以发现量子点在生物标记、人体病理学、植物细胞分离与标记、基因组学、蛋白质组学、微生物、生物成像以及生物芯片等研究领域中都具重要应用。 1970 年, 半导体超晶格、量子阱概念的提出,开创了人工设计、制备低维量子结构材料研究的新领域。 所谓低维量子结构材料, 通常是指除三维体材料之外的二维超晶格、量子阱材料, 一维量子线和零维量子点材料。 二维超晶格、量子阱材料是指载流子在两个方向( 如在x , y 平面内) 上可以自由运动, 而在另外一个方向( z ) 则受到约束, 即材料在这个方向的特征尺寸可与电子的德布罗意波长相比拟或更小。在量子线材料中, 载流子仅在一个方向可以自由运动, 而在另外两个方向则受到约束；在量子点中,载流子在三个维度上都受到势垒约束而不能自
