共振瑞利散射、熒光和紫外-可見吸收光譜研究染料分子在單-(6-巰基)-β-環(huán)糊精包被的CdTe量子點表面的吸附行為.pdf

1、近年來，量子點由于其特殊的光學和電學特性，引起了人們的廣泛關注。通過光活性染料分子對量子點的表面修飾可以增強量子點的光物理特性，使得這種雜化的納米材料在太陽能轉化、光學裝置、生物監(jiān)測及成像方面顯示出了極大的應用前景。而這種雜化納米材料的構建，需要在分子水平上了解染料分子與量子點的相互作用及其在量子點表面的吸附形態(tài)。然而，目前這方面的研究還很少。
　　 本文利用熒光光譜、紫外-可見吸收光譜、共振瑞利散射(RRS)光譜并結合透射電鏡

2、及量子化學的計算方法從分子水平研究了中性紅、亞甲基藍/亞甲基綠、孔雀石綠/結晶紫三類染料分子在單-(6-巰基)-β-環(huán)糊精包被的CdTe量子點表面的吸附行為，并探討了反應機理、提出了相應的反應模型。在此基礎上實現(xiàn)了單-(6-巰基)-β-環(huán)糊精包被的CdTe量子點熒光的可逆調控。主要研究體系如下：
　　 1.單-(6-巰基)-β-環(huán)糊精包被的CdTe量子點的合成及其與中性紅的相互作用研究以巰基乙酸(TGA)和單-(6-巰基)-β-

3、環(huán)糊精(mono-6-thio-β-CD)作混合穩(wěn)定劑，通過優(yōu)化TGA/mono-6-thio-β-CD比例及回流時間，合成了粒徑分布均勻、熒光量子產率高達81.3％的mono-6-thio-β-CD包被的CdTe量子點(QDs)，建立了一種在水相中直接合成β-CD包被的CdTe QDs的新方法。利用熒光光譜、紫外-可見吸收光譜、共振瑞利散射(RRS)光譜研究了mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs與中性紅的相互作用。通過比

4、較TGA-CdTe QDs和mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs與中性紅的相互作用，結合透射電子顯微鏡(TEM)對反應機理進行了討論并提出了相應的反應模型。在pH 6.1的BR緩沖溶液中，當中性紅濃度為7.5×10-6mol/L時，中性紅的離子型體HNR+和分子型體NR分別與mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs表面的-SCH2COO-和mono-6-thio-β-CD結合達飽和，當中性紅濃度大于7.5×10-

5、6mol/L時，中性紅開始在mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs表面聚集，導致mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs粒徑增大、熒光急劇猝滅、RRS顯著增強。
　　 2.單-(6-巰基)-β-環(huán)糊精包被的CdTe量子點與亞甲基藍和亞甲基綠的相互作用及其熒光的可逆調控以巰基乙酸(TGA)和單-(6-巰基)-β-環(huán)糊精(mono-6-thio-β-CD)作混合穩(wěn)定劑，合成了mono-6-thio-β-CD包被

6、的CdTe量子點(QDs)。利用熒光光譜、紫外-可見吸收光譜、共振瑞利散射(RRS)光譜研究了mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs與亞甲基藍(MB)/亞甲基綠(MG)的相互作用。通過比較TGA-CdTe QDs和mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs與MB/MG的相互作用，結合透射電子顯微鏡(TEM)對反應機理進行了討論并提出了相應的反應模型。在pH 7.0的磷酸鹽緩沖溶液中，MB/MG以分子單體與mono-6

7、-thio-β-CD-CdTe QDs結合，從而導致mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs導帶激發(fā)態(tài)電子轉移到基態(tài)MB/MG上，使mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs熒光猝滅。MB主要與mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs表面的β-CD結合，而MG主要與mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs表面的-SCH2COO-結合。向反應體系中加入hsDNA，hsDNA使MB/MG從mono-6-

8、thio-β-CD-CdTe QDs表面脫落，導致mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs激發(fā)態(tài)電子到MB/MG的轉移過程受到抑制，mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs熒光恢復。實現(xiàn)了mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs熒光的可逆調控。
　　 3.單-(6-巰基)-β-環(huán)糊精包被的CdTe量子點與孔雀石綠和結晶紫的相互作用研究以巰基乙酸(TGA)和單-(6-巰基)-β-環(huán)糊精(mono-6-

9、thio-β-CD)作混合穩(wěn)定劑，合成了mono-6-thio-β-CD包被的CdTe量子點(QDs)，利用熒光光譜、紫外-可見吸收光譜、共振瑞利散射(RRS)光譜研究了mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs與孔雀石綠(MG)/結晶紫(CV)的相互作用。通過比較TGA-CdTe QDs和mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs與MG/CV的相互作用，結合透射電子顯微鏡(TEM)對反應機理進行了討論并提出了相應的反應

10、模型。在pH 7.4的磷酸鹽緩沖溶液中，CV/MG以分子單體與mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs結合，從而導致mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs導帶激發(fā)態(tài)電子轉移到基態(tài)MB/MG上，使mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs熒光猝滅。MG與mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs的結合方式不同于CV，導致MG對mono-6-thio-β-CD-CdTe QDs熒光猝滅常數(shù)遠大于CV，同