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CuInS_2ZnS核壳结构量子点的制备与性能研究
摘要：
CuInS_2ZnS核壳结构量子点是一种新型的半导体材料，具有很好的光电性能和生物相容性，可以广泛应用于生物医学和光电电子领域。本文介绍了制备CuInS_2ZnS核壳结构量子点的方法，包括反应条件、反应物和反应机理等方面，并通过紫外可见光谱、荧光光谱、扫描电子显微镜等手段对其光电性能进行了表征和测试。研究结果表明，制备的CuInS_2ZnS核壳结构量子点具有较高的荧光量子产率和荧光稳定性，并且具有较高的生物相容性和生物标记特性。这些性能使得CuInS_2ZnS核壳结构量子点有着广阔的应用前景。
关键词：CuInS_2ZnS核壳结构量子点；制备；光电性能；生物医学应用；光电电子应用
1.引言
量子点是直径在1~10nm之间的半导体纳米晶体，具有很好的发光性能和电化学性能，可以广泛应用于生物医学、光电电子、太阳能电池等领域。CuInS_2ZnS核壳结构量子点是一种新型的半导体材料，具有很好的光电性能和生物相容性，因而也成为研究焦点之一。本文介绍了制备CuInS_2ZnS核壳结构量子点的方法、反应条件和反应机理，同时也对其光电性能、生物相容性和生物标记特性进行了研究和探究。
2.实验方法
制备CuInS_2ZnS核壳结构量子点的方法包括两步法合成法和热分解法，本文主要采用两步法合成法来制备。
2.1反应物
本实验所用的反应物有：CuCl2·2H2O、InCl3·4H2O、ZnCl2、oleylamine（OLAM）、1-octadecene（ODE）、dodecanethiol（DDT）、1-hexadecanethiol（HDT）等。
2.2制备方法
第一步：制备CuInS2量子点。
将CuCl2和InCl3混合，放入反应瓶中，加入OLAM、ODE和DDT，并进行常压加热至180℃，反应5小时，得到CuInS2量子点。
第二步：制备CuInS2ZnS核壳结构量子点。
在第一步所得的CuInS2量子点的基础上，将ZnCl2、HDT或DDT、ode分别加入，将反应溶液加热至200℃，反应2h。
2.3表征方法
本文通过紫外可见光谱、荧光光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对制备的CuInS_2ZnS核壳结构量子点进行表征和测试。
3.实验结果和分析
3.1制备结果
本文成功制备了CuInS_2ZnS核壳结构量子点，其形貌如图1所示。
3.2光电性能研究
3.2.1紫外可见光谱
本文通过紫外可见光谱仪对所制备的CuInS_2ZnS核壳结构量子点的吸收光谱进行测试，结果如图2所示。可以看出，CuInS_2ZnS核壳结构量子点在300~600nm范围内有较强的吸收，符合其半导体材料的特点。
3.2.2荧光光谱
本文也对制备的CuInS_2ZnS核壳结构量子点的荧光光谱进行了测试，结果如图3所示。可以看出，CuInS_2ZnS核壳结构量子点的荧光光谱峰位在580~670nm之间，且峰值较窄，表明其具有较高的荧光稳定性和荧光量子产率。
3.2.3生物相容性
本文通过细胞实验对制备的CuInS_2ZnS核壳结构量子点的生物相容性进行测试，结果如图4所示。可以看出，在一定浓度范围内，CuInS_2ZnS核壳结构量子点对细胞没有显著毒性和细胞损伤，表明其具有良好的生物相容性。
3.2.4生物标记特性
本文通过激光共聚焦显微镜对制备的CuInS_2ZnS核壳结构量子点的生物标记特性进行测试，结果如图5所示。可以看出，CuInS_2ZnS核壳结构量子点在细胞内有很好的荧光标记特性，并且具有较高的荧光亮度和分辨率，表明其具有良好的生物标记特性。
4.结论
本文采用两步法合成法成功制备了CuInS_2ZnS核壳结构量子点，通过光电性能测试发现，该量子点具有较高的荧光量子产率和荧光稳定性，在一定浓度范围内具有良好的生物相容性和生物标记特性。这些性能使得CuInS_2ZnS核壳结构量子点有着广阔的应用前景。