水溶性量子點是一種由半導(dǎo)體材料制成的納米顆粒,在直徑小于10納米的范圍內(nèi),可以發(fā)出高強度的熒光信號。這些量子點因其在生物醫(yī)學、傳感器和能源等領(lǐng)域的應(yīng)用而備受關(guān)注。還可以在能源領(lǐng)域中發(fā)揮作用。通過將這些量子點添加到太陽能電池中,可以提高光電轉(zhuǎn)化效率,并增加電池的穩(wěn)定性和壽命。此外,它們還可以被用來制造LED燈和其他光電器件,這也使得它們成為了一種可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)用材料。
1、光學性質(zhì)
尺寸可調(diào)的熒光發(fā)射:水溶性量子點的尺寸通常在1-10納米之間,其熒光發(fā)射波長可通過調(diào)節(jié)尺寸和組成元素來實現(xiàn),覆蓋范圍從紫外到可見光甚至紅外波段。例如,隨著量子點尺寸的減小,其發(fā)射光譜會向短波方向移動(藍移)。
優(yōu)異的熒光性能:具有高的熒光量子產(chǎn)率,能夠發(fā)射出狹窄且對稱的發(fā)射光譜,抗光漂白性能好,具有較長的熒光壽命,這些特性使其在生物成像、熒光標記等領(lǐng)域表現(xiàn)出色。
2、穩(wěn)定性
水溶液中穩(wěn)定:在水溶液中具有良好的穩(wěn)定性,不易聚集和沉淀,可以在廣泛的pH范圍內(nèi)穩(wěn)定存在,并且對溫度和光照的影響較小。
化學穩(wěn)定性高:具有一定的化學穩(wěn)定性,能在一些化學反應(yīng)體系中保持結(jié)構(gòu)和性能的相對穩(wěn)定,可作為活性催化劑參與羥基化反應(yīng)或氧化反應(yīng)等。
3、生物相容性
良好的生物相容性:可以通過表面修飾和包覆等方法,與生物分子(如蛋白質(zhì)、核酸等)相互作用,實現(xiàn)針對性的生物標記和生物傳感,對細胞和組織具有較低的毒性,有利于在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用。
4、功能性
多功能性:通過表面修飾和功能化可實現(xiàn)多種功能,如在量子點表面引入不同功能基團,能實現(xiàn)熒光共振能量轉(zhuǎn)移、生物分子識別、藥物傳遞等功能,在生物醫(yī)學、光電子學和環(huán)境領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。