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硫化镉量子点的可控制备及荧光性能研究
引言
随着纳米技术的进步，纳米材料在各种领域中的应用越来越广泛，其中，量子点具有精细调制荧光波长和荧光强度的优良性能，受到人们的广泛关注。其中，硫化镉量子点因其优异的荧光性质，在生物医学、光电子等领域中具有广阔的应用前景。本文主要研究硫化镉量子点的可控制备及荧光性能。
实验部分
1.材料及仪器
硫化镉（CdS）量子点及其他化学试剂：CdCl2，（NH4）2S，NH3·H2O，乙醇，氯仿，氯化亚锡（SnCl2），NaOH，Triton-100，K3[Fe(CN)6]，K4[Fe(CN)6]，硫酸亚铁（II）（FeSO4），硝酸银（AgNO3），纳米微粒量子荧光计，紫外可见分光光度计，热重天平。
2.制备CdS量子点
CdS量子点采用两步法合成：第一步，CdCl2在乙醇中形成Cd（OH）2沉淀，然后用NH3·H2O处理为Cd（NH3）2Cl2，加入（NH4）2S，进行反应，CdS为产物。第二步，在CdS-蛋白质复合物的存在下进行低温反应得到CdS量子点。CdS-蛋白质复合物制备时将CdS与蛋白质进行超声处理，并用Triton-100水溶液进行分散。
3.测量CdS量子点荧光光谱
使用紫外可见分光光度计和纳米微粒量子荧光计，测量CdS量子点的荧光光谱，记录其相对荧光强度，分析荧光性质。
结果与讨论
1.制备CdS量子点的实验条件
在制备CdS量子点的过程中，参数的选择、反应条件的优化是控制粒子大小和荧光性能的关键，此处的反应条件包括CdCl2浓度、（NH4）2S浓度、反应温度、溶液pH值等因素。
在CdCl2浓度较低的情况下，CdS粒子较小。随着CdCl2浓度的升高，CdS粒子的大小逐渐变大。在pH值为9.5左右时，CdS的粒子尺寸最小，约为2.8nm，荧光强度最大。用Sn2+还原制备CdS量子点时，添加SnCl2的量对CdS粒子的大小有一定影响，SnCl2浓度过高会导致CdS粒子过大，荧光强度不高。
2.荧光性能的表征
荧光光谱显示，CdS量子点的发射波长在330-510nm范围内，最大发射峰约为420nm。CdS量子点的量子效应较好，荧光强度高，QY为70%。
3.荧光性能的影响因素
CdS量子点的荧光性能受多种因素的影响，其中包括粒子大小、表面修饰、传输等。CdS量子点负载蛋白时，蛋白与CdS之间形成复合物，包覆CdS而不影响其荧光性能，同时还可以增强CdS颗粒的稳定性，防止颗粒的凝聚。CdS-蛋白量子点可以用于生物荧光探针，具有很好的生物相容性。
结论
通过调节实验条件，可获得具有较小粒径和较高荧光强度的硫化镉量子点，CdS-蛋白复合物可以用作生物荧光探针，表现出良好的生物相容性和稳定性。这可能为硫化镉量子点的应用提供了一条新的途径。
参考文献
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