刘美娜，马小芳，李程豪，童金辉，周桂江，关晓琳

(1. 西北师范大学 生态环境相关高分子材料教育部重点实验室甘肃省高分子材料重点实验室 化学化工学院，兰州 730070;2. 甘肃中医药大学 基础医学院，兰州 730000; 3. 西安交通大学 理学院应用化学系，西安 710049)

0 引 言

作为在“2016新材料资本技术春季峰会”上发布的20大未来最具潜力新材料之一的量子点(quantum dots, QDs)，是一种极小的半导体纳米晶体，呈现出特殊的光、电、磁学性质，在医学、太阳能电池、显示照明等领域前景巨大[1-4]。特别是自2014年底，TCL在北京推出新品H9700 QDs电视，并在中国市场取得不俗的销售业绩，更使QDs的开发研究进入空前白热化。

QDs是一类球形或准球形纳米粒子，它具有1～10 nm的稳定直径，且由半导体材料制成(通常由Ⅱ-Ⅵ，Ⅲ-Ⅳ或Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ元素组成)[5-6]。QDs由于其独特的光学性质，如高亮度、发射光波长可调、激发光谱宽、发射光谱窄、荧光寿命长和抗光漂白性高等优势，在近几十年内一直引起广泛关注。

80年代初期，贝尔实验室的Louis Brus博士，前苏联Yoff 研究所的Alexander Efros和Victor.I. Klimov 博士[7]在研究 QDs尺寸时均发现：不同粒径尺寸的硫化镉(CdS)QDs发射的荧光颜色是不一样的，如图1所示。这种有趣的实验现象可用“量子限域效应”解释，且QDs尺寸与发光颜色之间存在特定的变化规律。该研究结果加速了QDs的发展，各种结构性能的QDs材料被相继开发和应用。

图1 QDs的荧光随尺寸增大发生红移现象Fig 1 Red shift in the fluorescence emission peak with respect to the increase in quantum dot size

研究早期，QDs主要是在有机相中合成，制备过程中需要复杂的前驱体及较高的温度[8-9]，导致合成条件苛刻，步骤繁琐，操作难度高，且制备所得QDs材料水溶性较差，限制了其在生物医学领域的广泛应用[10-11]。……