0 引 言

胶体纳米晶作为一种在溶液中相对稳定的材料[1-2]，在纳米级尺寸具有量子尺寸效应而被广泛应用于光学及医药等领域[3-4]。胶体纳米晶具有良好组分[5]、结构[6]及表面配体[7-8]。因此保持胶体纳米晶在不同环境中稳定性是现阶段重要科学问题，这也将为胶体纳米晶发展提供良好基础。

笔者设计了合理体系来说明水相环境下pH值和电解质对不同浓度CdxZn1-xTe纳米晶荧光稳定性影响，得出一定浓度下纳米晶溶液临界pH值，并解释了pH和电解质对CdxZn1-xTe纳米晶荧光强度减弱或淬灭的机理分析。这些研究成果对于CdxZn1-xTe纳米晶在生物领域应用具有重要意义。

1 实 验

1.1 制备过程

本实验药品都采用分析纯且都未经纯化处理。按照实验室前期工作， 根据所要制备CdxZn1-xTe纳米晶化学计量比组成，实验采用63.8 mg (0.5 mmol) Te粉和116.5 mg (3 mmol) NaBH4共混于密闭试管中，保持通氮气30min以排除试管里面空气。向试管中加入5 mL去离子水，反应3h得到无色透明NaHTe溶液。将新配1 mol/L NaOH溶液pH调节至8.7，通氮气30 min，升温至95℃，把配制好NaHTe溶液注入三口瓶中，反应一段时间生成红色CdxZn1-xTe纳米晶溶液。将得到红色溶液中加入过量异丙醇，用高速离心机离心后倒掉上层清液，再加少量去离子水溶解重复几次，最后用真空干燥箱在80℃干燥得到粉末。

除此之外，对于进行相关技术操作的专业人员而言，是严禁在未进行相关培训的情况下进行一体机操作的。专业人员在进行操作和使用之前，必须要对一体机进行完善的预设，并且建立相关的管理机制和监控体制，并且以此为基础，来对一体机的稳定运行作出保障。另外，在进行一体机的使用过程中，还要对其进行合理的配置规划和资源调配，结合实际的情况，来对一体机的资源进行较为针对性的资源配比，这样可以充分的使一体机的运行环境良好且稳定，除了能保证一体机不会损坏之外，也可以进一步的提升其工作效率，尽可能的加快信息传输的速度。

1.2 pH对CdxZn1-xTe纳米晶溶液稳定性的影响

采用新制备CdxZn1-xTe纳米晶粉末配制不同浓度溶液 (4 mg/mL、8 mg/mL、12 mg/mL、16 mg/mL)，用0.1 mol/L盐酸溶液来调节配制一系列范围约从pH=2到pH=4不同的酸性溶液。分别观察在不同浓度下，随着pH增强，溶液在紫外灯下荧光变化。取16mg/mL溶液在临界pH值变化时溶液过滤处理，采用紫外-可见吸收光谱仪 (MAPADA UV-6100) 测量不同pH值下溶液紫外-可见光吸收光谱。

核磁共振氢谱实验采用核磁共振谱仪 (Bruker, 型号Avance 500) 测量，先将CdxZn1-xTe纳米晶在60℃下真空干燥3 h，再取20 mg溶于1 mL的重水 (D2O) 中。然后用氘代盐酸 (DCl) 调节纳米晶氘代溶液酸性, 使纳米晶发生沉淀。用离心机在8000 rmp/min转速下离心5 min，取上层澄清溶液测量其1H-NMR。对照试验，将干燥后CdxZn1-xTe纳米晶20 mg溶于0.5 mL的重水(D2O)中，测定其1H-NMR谱。

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1.3 电解质溶液对CdxZn1-xTe纳米晶溶液稳定性影响

配制浓度为0.2 mg/mLCdxZn1-xTe纳米晶溶液，并加入电解质溶液。取5 mL的纳米晶溶液，并加入定量5 mol/mL NaCl溶液，使得溶液中NaCl的最终浓度分别为0.5 mol/mL、1 mol/mL、1.5 mol/mL、2 mol/mL。 采用马尔文动态光散射激光粒度仪和Zeta电位分析仪来测量团聚过程中粒径改变值及Zeta电位。

2 结果与讨论

2.1 pH值对CdxZn1-xTe纳米晶溶液稳定性现象

不同浓度下CdxZn1-xTe纳米晶配制成不同pH值溶液，随着pH值降低，纳米晶稳定性也随之变化，如图1所示，当 4mg/mL 的CdxZn1-xTe纳米晶浓度加入HCl溶液时，在pH从四逐渐变到二的过程中，存在一个pH值 (2.90) 使得CdxZn1-xTe溶液沉淀，从而导致荧光淬灭。当增大CdxZn1-xTe溶液浓度为8 mg/mL、12 mg/mL、16 mg/mL时，纳米晶溶液依次产生沉淀pH为2.73、2.63、2.26，说明在同一浓度下时，pH值越小，荧光淬灭越严重；在等pH值时，浓度越大纳米晶荧光越稳定。为了进一步考察pH值对纳米晶荧光稳定性作用，对浓度为16 mg/mL纳米晶溶液进行酸处理，测试溶液前后紫外-可见光吸收光谱，如图2所示，在酸处理后pH=2.26的溶液完全没有吸收，说明纳米晶已经完全沉淀。关联pH及浓度对纳米晶荧光影响的数据，可以得到，浓度大于4 mg/mL CdxZn1-xTe纳米晶水溶液沉淀pH值小于3。与文献中通过配体交换的方法得到硫醇包覆的水溶性CdSe纳米晶 (沉淀pH约为5.6) 相比，通过水相合成方法得到CdxZn1-xTe纳米晶沉淀pH较低，说明CdxZn1-xTe纳米晶稳定性要好于CdSe纳米晶，可在较宽pH值范围内使用。与CdSe纳米晶相比，CdxZn1-xTe纳米晶pH值稳定性较好的原因可归结为两点：一是引入了Zn元素，纳米晶的稳定性得到了提高；二是配体交换方法会在纳米晶表面引入缺陷，降低纳米晶稳定性。

图1 CdxZn1-xTe纳米晶溶液荧光稳定性随pH值和溶液浓度变化图

图2 16 mg/mL CdxZn1-xTe纳米晶溶液在不同pH值下紫外可见光吸收谱

2.2 电解质溶液对CdxZn1-xTe纳米晶溶液稳定性的现象

考虑到CdxZn1-xTe纳米晶水相环境，因此采用掺杂不同浓度电解质改变水相体系电荷分布来改变纳米晶溶液荧光稳定性。这里采用光致发光光谱来考察在不同电解质浓度下CdxZn1-xTe纳米晶溶液荧光变化，如图3所示，掺入NaCl电解质都能够使纳米晶荧光强度随时间延长而降低，在浓度越高的电解质溶液中，荧光强度衰减越快，而CdxZn1-xTe纳米晶溶液荧光减弱现象很可能是由CdxZn1-xTe纳米晶团聚所导致的，这主要表现为纳米晶的粒径尺寸增大，丧失了纳米晶材料因小尺寸而产生的特殊的光学性质。

图3 CdxZn1-xTe纳米晶溶液中掺杂不同浓度的NaCl电解质的荧光光谱随时间变化图

3 结 论

通过研究CdxZn1-xTe纳米晶溶液在不同pH值和电解质浓度下荧光淬灭现象来探究纳米晶荧光稳定性，相对于CdSe纳米晶，CdxZn1-xTe纳米晶的临界团聚pH值具有很大优势，同时低电解质高浓度纳米晶溶液有利于保持荧光特性。

[参考文献]

[1] YIN Y D, ALIVISATORS A P.Colloidal Nanocrystal Synthesis and theOrganic-Inorganic Interface[J].Nature, 2005(437): 664.

[2] TALAPIN D V, LEE J-S, KOVAZLENKO M V, et al.Prospects of colloidal nanocrystals for electronic and optoelectronic applications[J].Chem.Rev., 2010(110):389.

[3] CHEN B K, ZHONG H Z，ZHANG W Q, et al.Highly Emissive Color Tunable CuInS2 Based Colloidal Semiconductor Nanocrystals: Off-Stoichiometry Effects ImprovedElectroluminescence Performance[J].Adv.Funct.Mater., 2012(22): 2081.

[4] MICHALET X, PINAUD F F, BENTOLILA L A, et al.Quantum dots for live cells, in vivo imaging, and diagnostics[J].Science ,2005(307):538.

[5] MAIKOV G I, VAXENBURG R, SASHCHIUK A, et al.Composition-Tunable Optical Properties of Colloidal IV VI Quantum Dots, Composed of Core/Shell Heterostructures with Alloy Components [J].ACS NANO, 2010(4): 6547.

[6] DABBOUSI B O, RODRIGURA-VIEJO J, MIKULEC F V, et al.(CdSe)ZnS core-shell quantum dots:synthesis and characterization of a size series of highly luminescent nanocrystallites[J].J.Phys.Chem.B, 1997(101):9463.

[7] ZHANG H, JANG J Y, LIU W Y, et al.Colloidal Nanocrystals with Inorganic Halide, Pseudohalide, and Halometallate Ligands [J].ACS NANO, 2014( 8):7359.

[8] TEUNIS M B, DOLAI S, SARDAR R.Effects of surface passivating ligands and ultrasmall CdSe nanocrystal size on delocalization of exciton confinement[J].Langmuir, 2014(30):7851.