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目 录宋体三号字（以文章内容的先后为序，按段落标题编写，要求标题层次清晰。目录中的标题要与正文中标题一致，目录中应包括绪论、论文主体、结论、参考文献、附录、致谢等。目录中的页码要与正文中的页码一致。本段及以下起提示作用的红字内容在定稿后必须全部删除！）1.引言22.实验42.1仪器与试剂42.2实验方法42.3表征43.结果与讨论43.1紫外吸收光谱43.2荧光光谱53.3 XRD图 63.4荧光寿命图74.结论7参考文献7附录9致谢10仿宋小4号字论文所有页面设置：纸型：A4纸；边距：上2.54cm；下2.54cm；左3.17cm；右3.17cm；水相合成Type-型CdTe/CdSe核壳结构的量子点黑体3号曹明，安徽师范大学化学与材料科学学院宋体4号摘 要黑体4号：用巯基乙酸(HSCH2COOH) 为稳定剂，水相合成了CdTe/CdSe核壳结构的半导体纳米粒子，并且可以通过回流时间和加入前驱体的量来控制粒子的大小，发光的波长。借助紫外吸收（UV），荧光光谱(PL)、X射线粉末衍射(XRD)对样品的结构及光学性质进行了表征。相对于CdTe纳米粒子，CdTe/CdSe核壳结构的半导体纳米晶具有更长的发射波长，更高的荧光量子产率，更好的稳定性。仿宋小4关键词：水相合成；核壳结构；CdTe/CdSe仿宋小4Aqueous Synthesis of TyPe-CdTe/CdSe Core/Shell Nanocrystal顶格，四号加粗Cao Ming, College of Chemistry and Materials ScienceAbstract四号加粗: CdTe/CdSe core/shell nanoparticles have been successfully synthesized using thioglycolic acid (TGA) as the stabilizer in water solution. The emission peak position and the size of the nanoparticles can be easily tuned via controlling the reflux time and the concentration of precursors. The core/shell structure was characterized by XRD, absorption spectra and fluorescence spectra, respectively. Compared with the CdTe nanoparticles, CdTe/CdSe core/shell nanoparticles have longer wavelength, higher PL efficiency and better stability. 小4号Key words: Aqueous synthesis; Core/shell; CdTe/CdSe1.引言 黑体4号 量子点（quantum dot, QDs）又可称为半导体纳米晶体（semiconductor nanocrystal），是一种由II-VI族(CdS、CdSe 、CdTe)或III-V(InP、InAs),Se,Ge等单质元素组成的稳定的、尺寸在220nm之间的纳米晶粒。半导体纳米晶体由于其独特的性质越来越受到人们的重视，其研究内容涉及物理、化学、材料、生物等多学科，已成为一门新兴的交叉学科。由于量子点具有独特的光学和电学性质1-2，使其应用领域越来越广泛, 特免疫生物学和临床检验学等研究中的潜在的应用价值已引起了广大科学工作者的极大关注。目前，QD 最有前途的应用领域是在生物体系中作为荧光标记物3-5。 作为荧光探针，别是其在免疫生物学和临床检验学等研究中的潜在的应用价值已引起了广大科学工作者的极大关注。 然而, 早期的发光QD 是在有机溶剂中制备的,其制备条件比较苛刻,反应步骤也比较复杂,成本较高,给推广应用带来了一定的困难。因此，研究在水溶液中直接合成半导体量子点对于其在生物医学研究中的应用具有重要意义。 其中核壳结构的复合半导体纳米微粒的研究引起了人们极大的兴趣，壳层的修饰作用可极大地提高核层的荧光量子产率，并增强稳定性。比较成功的方法是通过无机物包覆形成核壳结构的纳米微粒，即以宽带隙半导体微粒为壳层包覆一窄宽带隙半导体微粒的半导体纳米微粒(如图1所示)，典型的就是TYPE-的CdSe/ZnS7-8核壳结构，由于这两种不同带隙的化合物具有相同的晶体结构，使壳层在核层表面的定向生长成为可能，并使表面的缺陷不构成陷阱，从而提高核层的荧光量子产率，增强稳定性9-11。最先报道合成具有TYPE-核壳结构的量子点是在2003年，其能带关系如图2所示，由于其能带错位，可以导致其电子复合的分离（空穴被限制在核内，而电子大部分被限制在壳层），因此可以产生许多特殊的性质，如其催化性能较好,可以对其波长更大范围的调控(能带错位导致价带和导带之间的能量减小)等。最先合成方法（两步合成法）主要是通过高温热解金属有机物前驱体，能得到将近完美的晶体正文仿宋小4 单倍行距结构,窄的尺寸偏差，相对较高的荧光量子产率，但该方法的反应物价格昂贵，毒性较大且制备的量子点水溶性差11-13。Kui Yu等人在其基础上对其进行了改进（一步合成法），他们提出了更简单的方法合成了具有更高量子产率的CdTe/CdSe纳米晶3。综上所述, 对于合成具有TYPE-核壳结构的量子点无论是一步还是两步合成法，其都是在有机相中合成的，而且产物都不溶于水，不适合作为荧光探针14-15。我们在前人工作的基础上，根据实验室的条件以巯基乙酸(HS-CH2COOH)为稳定剂，在水相中先制备CdTe纳米微粒，以CdSe 对其进行表面修饰，从而得到type-型核壳结构的CdTe/CdSe量子点。我们所使用的方法相对较为简便，并且其发射波长在650-730 nm 范围具有可调性，我们可以通过控制其回流时间来得到所需要的发射波长的产物。通过吸收光谱、稳态瞬态荧光光谱以及X射线衍射等手段对合成产物进行了表征，且在水相中较稳定，适合于作为荧光探针。图1：TYPE-结构示意图 图2：TYPE-结构示意图表注及表内文字为仿宋5号2.实验黑体4号 2.1仪器与试剂F-4500 型荧光分光光度计(日本日立)，PHS-3CT 型酸度计(上海大普仪器有限公司),稳态瞬态荧光光谱仪（FLS920，紫外可见吸收仪（U-3010），XRD- 6000(日本岛津)，三口烧瓶，旋转蒸发仪，冷凝管，磁搅拌器，温度计，油浴加热装置。2.2实验方法在250mL三口烧瓶中加入100mL二次水，再依次加入0.2864gCdCl22.5H2O、222L巯基乙酸、用1mol/L NaOH 将溶液的pH 值调节为11. 2，将溶液在密闭体系中通氮气除氧、保护（大约30分钟）。然后在适当的搅拌速度下，向溶液中加入新制备的无氧NaHTe 溶液(通过80mgTe 粉和50mg NaBH4反应制备，放入小瓶中反应)，将反应液加热到约100回流。并每间隔一段时间检测其发光。回流停止后，取20ml溶液稀释到100ml，称取0.0576g的CdCl22.5H2O加入到三口烧瓶中，再加入32ml的巯基乙酸, 用1mol/L NaOH 将溶液的pH 值调节为11.2,然后向溶液中通入氮气约30分钟以除去氧，再将已制好的NaHSe（0.0195g的Se粉与0.0184g的NaBH4充分混合后加入1ml水密封）注射到0.5mol/L的稀硫酸中产生H2Se气体随氮气流通入到溶液中，随后对溶液进行油浴加热。等沸腾后时每间隔一段时间检测其荧光。在做核壳包裹过程中我们对壳的不同配比(CdCl22.5H2O:Se=2:1,1:0.75,1:1) 进行一系列的考察，观察哪种配比效果最好。2.3表征采用日立F-4500 荧光光谱仪测量了荧光光谱，采用岛津XRD-6000表征了所合成的量子点, 稳态瞬态荧光光谱仪（FLS920）对其荧光寿命进行表征，紫外可见吸收仪（U-3010）测其吸收。3.结果与讨论黑体4号3.1紫外吸收光谱图3:CdTe/CdSe与CdTe纳米粒子的紫外吸收仿宋5号从图3中我们可以知道与CdTe核相比较， CdTe/CdSe核壳结构的紫外吸收有明显的不同，峰位的移动和峰形与文献报道的一致3，可以得出在注入NaHSe后，无长波缺陷发射峰，说明CdTe纳米微粒表面修饰后表面缺陷减少。3.2荧光光谱 图4：不同时刻的荧光光谱图曲线1是合成CdTe核过程中刚沸腾时的荧光光谱图；曲线2和3是合成CdTe核快结束时的荧光光谱图；曲线4是加入硒源后的荧光光谱图。从图4中我们可以看出在CdTe生长的起始阶段发射波长红移的速度非常的快（如曲线1与曲线2），但随着时间的推移会越来越慢（如曲线2与曲线3，16个小时红移了3nm），如果我们加入了壳的前驱体后，其红移的速度明显的加快（如曲线3与曲线4，5个小时红移了22nm）,由此我们可以推断在加入壳的前驱体后在核的表面发生了反应生成了具有核壳结构的量子点。图5中各条曲线表示的是在不同的时间所测的发射波长。从图中我们可以看出我们可以通过回流的时间来控制粒子的大小，从而可以控制发射波长。图5：加入Se源后不同时刻的荧光光谱图3.3XRD图图6 ：CdTe/CdSe与CdTe纳米粒子的XRD图图6是CdTe/CdSe量子点以及CdTe量子点的X 射线粉沫衍射谱图(XRD)，如图CdTe/CdSe量子点的3个最强的衍射峰的位置分别是2 =26.0,44.0,51.5,与图2中CdTe量子点的3个最强的衍射峰(2= 24.5,40.8,47.4) 的位置基本上一致。通过与CdTe标准XRD衍射图谱比较, 其与文献1报道是一致的，说明我们合成的核壳结构是成功的。3.4荧光寿命图图7为CdTe/CdSe量子点和CdTe纳米晶的荧光寿命图。从图中我们可以看出CdTe/CdSe量子点的荧光寿命明显长与CdTe纳米晶的荧光寿命。这是由于在CdTe的核外面包一层CdSe后，由于其能带关系如上图2所示，在核壳结构中，可以产生电子与空穴的空间分离（空穴被限制在核内，而电子大部分被限制在壳层），导致电子与空穴的复合变慢，表现出荧光衰减寿命的增长。以上所述可以更有效的表征了核壳结构CdTe/CdSe量子点的合成是成功的。图7:CdTe/CdSe与CdTe纳米粒子的荧光寿命图4.结论黑体4号我们以巯基乙酸为稳定剂，在水相中先合成CdTe纳米粒子，通过连续加入硒源和镉源在其表面形成CdSe层，从而得到type-型核壳结构的CdTe/CdSe量子点。我们所使用的方法相对较为简便，并且其发射波长在650-730 nm范围内有较好的分布，因此在这个波长范围内，我们可以通过控制其回流时间（通过改变量子点的大小而加以调节）和加入硒源的量来得到所需要的产物。通过荧光，紫外吸收，XRD，荧光寿命对其表征，该量子点最终的发射峰位置最长处于近红外区730nm左右，并且其晶型比较稳定。在包裹实验中我们发现壳的不同配比的CdCl22.5H2O与Se源会有不同的结果，只有当其比为1：0.75时峰型较好且荧光不会猝灭，而其他摩尔比均会导致荧光猝灭，可能是加入了过多的Se源所致。参考文献：顶格宋体小4号加粗1 Henglein A. 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