水溶性量子点是一种由半导体材料制成的纳米颗粒,在直径小于10纳米的范围内,可以发出高强度的荧光信号。这些量子点因其在生物医学、传感器和能源等领域的应用而备受关注。还可以在能源领域中发挥作用。通过将这些量子点添加到太阳能电池中,可以提高光电转化效率,并增加电池的稳定性和寿命。此外,它们还可以被用来制造LED灯和其他光电器件,这也使得它们成为了一种可持续发展的应用材料。
1、光学性质
尺寸可调的荧光发射:水溶性量子点的尺寸通常在1-10纳米之间,其荧光发射波长可通过调节尺寸和组成元素来实现,覆盖范围从紫外到可见光甚至红外波段。例如,随着量子点尺寸的减小,其发射光谱会向短波方向移动(蓝移)。
优异的荧光性能:具有高的荧光量子产率,能够发射出狭窄且对称的发射光谱,抗光漂白性能好,具有较长的荧光寿命,这些特性使其在生物成像、荧光标记等领域表现出色。
2、稳定性
水溶液中稳定:在水溶液中具有良好的稳定性,不易聚集和沉淀,可以在广泛的pH范围内稳定存在,并且对温度和光照的影响较小。
化学稳定性高:具有一定的化学稳定性,能在一些化学反应体系中保持结构和性能的相对稳定,可作为活性催化剂参与羟基化反应或氧化反应等。
3、生物相容性
良好的生物相容性:可以通过表面修饰和包覆等方法,与生物分子(如蛋白质、核酸等)相互作用,实现针对性的生物标记和生物传感,对细胞和组织具有较低的毒性,有利于在生物医学领域的应用。
4、功能性
多功能性:通过表面修饰和功能化可实现多种功能,如在量子点表面引入不同功能基团,能实现荧光共振能量转移、生物分子识别、药物传递等功能,在生物医学、光电子学和环境领域具有广泛的应用前景。