水溶性量子点荧光探针的制备及其检测 Cr(Ⅵ)、Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的应用--《湖南科技大学》2014年硕士论文
水溶性量子点荧光探针的制备及其检测 Cr(Ⅵ)、Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的应用
【摘要】：由于具有高量子产率、窄而可调谐的发射光谱、光稳定性好等特点，量子点受到研究者的广泛青睐。随着量子点制备方法、表面修饰技术及应用研究的拓展，量子点在化学生物分析等领域显示出越来越广阔的应用前景。本论文以量子点的温和制备、荧光分析检测为研究主线，开展了以下工作：
一、提出了以盐酸羟胺为还原剂、半胱氨酸为修饰剂，水相制备碲化镉量子点的新方法。该法简单、经济，所合成的量子点的最大荧光量子产率为47%。在此合成体系中，改用巯基乙酸为修饰剂也能合成出高质量的碲化镉纳米晶。使用这种方法，我们在实验过程中不需要氮气保护、缓冲溶液、特殊的配体、大量的水合肼，特殊处理手段（如：微波或超声辐射）。由于量子限域效应，半胱氨酸修饰碲化镉量子点对离子表现出很强的尺寸选择性。我们发现粒径为3.37nm的量子点对六价铬离子有高的选择性和灵敏性，于是，我们将其作为检测六价铬的荧光探针。在最优条件下，定量研究了相关的线性关系，六价铬离子浓度为0.010~4.0μmolL-1范围时，检测体系的相对荧光强度与铬离子的浓度呈良好的线性关系，检测限为0.0050μmolL-1，而且量子点荧光检测探针有很好的选择性。我们还探讨了检测机理。
二、在低温下，通过氨水提供生长动力，在水溶液中合成了巯基乙酸修饰的碲化镉量子点，并对所合成的量子点进行了表征。利用巯基乙酸修饰碲化镉量子点检测水溶液中的汞离子，研究了影响检测体系的因素，确定了最佳分析条件。在最优条件下，Hg2+可以被碲化镉荧光探针准确的检测并且反应体系的变化可以通过肉眼观察到。当汞离子浓度为：0.010~5.0μmolL-1时，量子点的荧光猝灭程度和汞离子的浓度呈良好的线性关系，相关系数为0.9988，检测限为1nmolL-1。对实际水样进行了检测，证明此碲化镉荧光探针有较好的实用性。
三、以巯基乙酸为修饰剂、亚硫酸钠为还原剂，提出了一种温和的绿色制备水溶性铜量子点的新方法。研究了反应物料的摩尔比、反应温度、还原剂用量等因素对铜量子点合成的影响。所合成的铜量子点的发射峰在415nm，最大荧光量子产率为8.1%。铜量子点在酸度为2~12的环境中稳定性较好、且能够在室温避光情况下，两个月内荧光强度保持不变。此巯基乙酸修饰的铜量子点作为荧光探针可以实现对镉离子的高灵敏度、高选择性检测，当镉离子浓度为5×10-9molL-1至5×10-5molL-1时，铜量子点的猝灭程度与镉离子浓度呈良好的线性关系，相关系数为0.9973，检测限为1×10-9molL-1。
【学位授予单位】：湖南科技大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：O657.3
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400-819-9993基于RGD肽设计的CdTe量子点靶向探针的合成及应用--《中国石油大学》2011年硕士论文
基于RGD肽设计的CdTe量子点靶向探针的合成及应用
【摘要】：半导体量子点由于具有独特的光学性质在光学器件和生物荧光标记领域引起了人们广泛的关注。目前,大多数量子点都是在有机相合成的,这种方法合成的量子点表面含有大量的TOPO等疏水基团,需要经过复杂的中间操作步骤使其转为水溶性的才能用于生物体系。在制备量子点过程中,配体在控制量子点的性质方面起了非常重要的作用,生物分子具有区别于一般有机分子的独特结构和自组装功能,有利于实现材料的功能化,所以利用生物分子作为稳定剂辅助合成量子点具有重要意义。
RGD肽是一类含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸的短肽,广泛存在于生物体内,能通过其RGD序列特异性识别细胞表面整合素受体并与之结合,尤其是某些整合素受体在多种肿瘤细胞组织和新生血管内皮细胞膜有强烈表达,而在成熟血管内皮细胞和绝大多数正常器官系统中少表达或不表达,所以RGD肽对某些肿瘤细胞具有特异性识别功能。
论文首先基于RGD序列,通过以半胱氨酸(Cys)为S源引入巯基,改变该序列的肽链组成如巯基(半胱氨酸)数目,巯基与RGD序列之间的距离或者改变肽链所带的官能团等提高其稳定性和亲和性,设计了一系列既可作为量子点表面配体又可特异性识别细胞表面整合素受体的RGD短肽分子,并用Fmoc微波固相合成法成功合成了所设计的短肽。质谱和高效液相色谱的表征结果表明合成的短肽的纯度可达95%以上。
将RGD短肽作为稳定剂在水溶液中合成CdTe量子点。通过改变实验条件,如前体溶液的pH值、浓度,以及各物质的配比等,选择出合成CdTe量子点的最佳条件;比较各种肽对所合成量子点质量的影响,选择可以作为最佳配体的短肽序列。实验表明:CRGDS和CGGGRGDS是辅助合成CdTe量子点的最佳RGD短肽,所合成的量子点量子产率可达20%左右,发射光谱半峰宽(FWHM)最小在40nm左右。高分辨电镜表明CdTe量子点尺寸在2-4nm左右,覆盖在表面上的RGD外壳大约为0.5nm,所以整个CdTe-RGD荧光探针尺寸大约在3-5nm,易于生物应用。尤其重要的是,合成的CdTe-RGD量子点无需经过任何表面修饰处理,成功用于胃癌细胞成像,成像效果清晰,细胞轮廓鲜明。
最后,在CdTe-RGD量子点的基础上改进实验配比和反应条件,成功合成了CdZnTe- RGD合金量子点,大大提高了量子点的量子产率和稳定性,使量子点的荧光强度与工艺成熟的CdTe-MPA量子点相当,量子点的荧光量子产率可高达56%,发射光谱半峰宽(FWHM)最小在36nm,高分辨电镜表明CdZnTe合金量子点尺寸在2-4nm左右。细胞实验表明其具有比CdTe-RGD量子点更好的成像效果。同时由于Zn的加入,部分解决了量子点的毒性问题,更利于拓展量子点在生物领域的应用。
【学位授予单位】：中国石油大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2011【分类号】：Q503
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400-819-9993OLED与量子点：彩电两大阵营将血战2017
[摘要]2016年，全球彩电正式裂化为两大阵营以三星为代表的量子点阵营，和以LG为代表的OLED阵营。两大阵营的对垒关系，和当年液晶与等离子的关系十分相似。 我们不知道谁会成为当年的液晶，也不知道谁会成为当年的等离子，我们知道的是，2017年必将是腥风血雨的一年...
　　2016年，全球彩电正式裂化为两大阵营&&以三星为代表的量子点阵营，和以LG为代表的OLED阵营。两大阵营的对垒关系，和当年液晶与等离子的关系十分相似。　　我们不知道谁会成为当年的液晶，也不知道谁会成为当年的等离子，我们知道的是，2017年必将是腥风血雨的一年，这一年OLED与量子点将展开全面决战，最后的胜出者称霸全球，失败者拱手让出江山。　　美国时间日，海信集团总裁在CES国际电子展上宣布：2017年海信正式选择量子点技术作为产品未来技术突破方向。　　在此之前，海信是全球主流彩电企业中唯一一家游离于OLED与量子点两大阵营之外的企业，独木支撑激光电视。2017年伊始，这一局面发生了改变。　　至此，全球主流彩电企业完成站队：LG、创维、长虹、索尼、松下、飞利浦、康佳等企业选择站在OLED一边;三星、TCL、海信三巨头选择站在量子点一边。　　海信选择量子点，并未引发媒体高度关注，但在中国彩电行业内部却产生强烈震动。此前不少人预测，海信有可能借CES 2017宣布进入OLED电视领域，但海信做出了相反的选择。　　&谁才是未来的电视?&目前的答案有两个，一个是OLED，一个是量子点。在2016年底之前，多数人倾向于OLED，随着海信最终选择站在量子点一边，天平发生了微妙的变化。　　OLED和量子点之间的关系，与当年液晶和等离子的关系颇为相像。当年，夏普、三星、LG等企业选择了液晶路线，而索尼、松下等企业则坚守等离子路线。最后的结果是，等离子不敌液晶，索尼、松下因此失去全球彩电霸主地位(索尼、松下都曾经当过全球彩电老大)。　　这一次，全球彩电品牌格局会因为重现当年相似一幕而改写吗?答案是：YES!　　这实际上意味着，自2017年起未来三年之内，全球彩电行业将再次上演当年液晶与等离子激烈厮杀一幕。　　谁可能是最后的胜出者?让我给大家分析分析。　　我们来看看OLED的机会与风险：　　机会分析：　　1、从公众认知层面看：经过自2013年始三年多时间的市场培育及消费者启蒙，目前OLED概念已深入人心，&OLED代表了彩电发展方向&的观念已被公众接受。　　2、从品牌阵营层面看：止于2016年底，全球主流彩电企业大多数已进入OLED电视领域，等于向公众、消费者、媒体传递了对OLED这一方向的认同，同时强化了OLED阵营舆论话语权。　　3、从产品层面看：目前，OLED电视产品日趋成熟，公众较为关注的寿命及残影问题已得到较好解决，对消费者形成了信心支撑。还有，OLED电视产品线越来越丰富，消费者选择产品的自由度远大于液晶(包括目前的量子点电视)。　　4、从价格层面看：过去三年，OLED电视价格持续快速下降，累计降幅高达70%，这是一个巨大进步。目前看，OLED电视价格和同规格液晶电视相比，差距已大大缩小。　　5、从上游面板资源层面看：2016年，全球OLED面板领域额高达3200亿元人民币，中国著名面板制造商京东方已初步具备生产、供应大屏幕OLED面板的能力，另一大面板巨头华星光电亦宣布上马OLED面板生产线。韩国两巨头LG和三星OLED面板产能仍在提升中，日本亦积极布局(比如夏普)。预计到2019年，全球OLED面板将形成规模制造与供应能力，有望达至供需平衡。　　但是，OLED要想取代液晶和量子点电视，风险也不小：　　首先，全球最具影响力和号召力的彩电霸主三星，已基本放弃OLED电视产业，这对公众无疑将产生心理暗示作用。可以这样说，三星一天不回归OLED电视阵营，则OLED电视产业的发展一天具有不确定性。　　事实上，三星的表率作用已经显现出来，中国五大彩电巨头有两家选择站在量子点一边和三星有很大关系。因为海信的加入，原本以三星、TCL为主的量子点阵营实力明显增强，对OLED阵营的心理威慑显而易见。虽然目前看量子点阵营仍然不如OLED阵营庞大，但均为重量级选手，对消费者及市场的影响力不可低估。　　其次，从电视画面表现力来看，OLED电视和量子点电视(目前的量子点电视实为改良型液晶)各有千秋，哪一方都拿不出有力的证据证明自己优于对方(我本人认为OLED画面表现力略占上风)。OLED电视的优势侧重于产品形态多样，比如可以实现柔性显示、双面显示、不规则显示，可以做得像纸那么薄(比如即将在中国上市的&壁纸电视&);一代量子点电视的优势是技术成熟、价格低廉、产业链完整。　　再次，OLED电视产业链不完整，面板良品率偏低，成为制约OLED电视的巨大瓶颈。目前看，OLED面板2018年底之前仍然难以实现供需平衡，意味着OLED电视价格2019年之前不可能降到和液晶电视相当的水平。　　那么，量子点阵营是怎么看待OLED电视的呢?　　反OLED阵营认为，OLED电视缺点十分明显，有机发光显示的天生短板是寿命短，应用于生命周期较短的产品如(手机平均使用生命周期不超过三年)没问题，但应用于生命周期较长的产品如电视(一般使用八年以上)则非最佳选择。　　再就是认为中国彩电企业不具备面板自我供应能力，扮演的是外国面板&组装车间&的角色。　　OLED阵营又是怎么看量子点的呢?　　在OLED阵营看来，量子点电视问题更多，最大的问题是不具备革命性创新，沿承的仍然是液晶技术，算是液晶的高级阶段，称不上独立显示技术，无法和OLED相提并论。　　我个人倾向认为，量子点阵营的最大问题是&后发劣势&，概念提出较晚，OLED概念已深入人心。还有一点也必须指出来，身处量子点阵营的三大企业，实际上都没有完全放弃OLED布局，比如三星拥有全球最庞大的小尺寸OLED面板工厂，TCL旗下的华星光电也已上马OLED面板工厂，海信也有商用OLED电视展示，这让三家企业在阻击OLED的时候难免有所保留。　　我甚至想，在OLED电视上，三星会不会一朝转身?毕竟三星并未彻底放弃对OLED电视的研发。　　到目前为止，量子点阵营依然没有推出一台真正意义上的量子点电视&&电致发光量子点电视，让量子点阵营在营销推广的时候多少有点缺乏底气。　　假如有一天，量子点电视实现了电致发光、柔性显示及印刷制造，则量子点阵营说话的底气会足十分，毕竟，量子点属于无机显示技术的范畴。这一天什么时候到来?比较一致的说法是2020年左右，也就是说，我们还要再等上至少三年。　　2017年将是OLED和量子点展开&拉锯战&的一年，因为谁都不想输，谁都输不起。　　无论OLED还是量子点，2017年都将十分关键。对于量子点阵营而言，业已失去先发优势，必须发起猛烈反攻才有望重建消费者信心;对于OLED阵营而言，必须誓死捍卫已经取得的市场地位，否则前面的种种努力都将付诸东流。　　目前看，公众&OLED必将取代液晶&的认知并不稳固，&OLED代表彩电发展方向&的认知亦非所有人的观念，量子点阵营认为这正是机会。　　总体来看，两大阵营各有优势、劣势，大致处于势力均衡状态。比如，虽然OLED阵营庞大且赢得先发优势，毕竟量子点阵营站着三星这个巨无霸。须知，一个三星企业的号召力，胜过五个二流彩电企业影响力。　　据悉，将于三月初召开的一年一度&三星(中国)论坛&，仍将量子点电视作为主打方向。作为三星战略盟友，海信加入量子点阵营之后，二者必将形成一唱一和的关系，好比LG和创维在OLED上形成唱和关系一样。　　量子点阵营发现，如果任由OLED阵营持续高调发声而自己无所作为，则将失去关键的2017年，一旦失去2017年，则量子点永无出头之日。在关乎生死存亡的大计面前，量子点阵营认识到必须背水一战，一改过去那种优柔寡断、不成体系的打法，2017年必须打出新意。　　我为什么预测2017年必将是两大阵血战的一年?逻辑很简单，两大阵营谁都输不起，索尼与松下就是前车之鉴，等离子输掉未来的那一幕仍然历历在目。　　如果三星坚持量子点路线不改，而LG碰巧也坚持OLED路线不改，二者终将有一家在2020年退出全球彩电领导者地位，是谁?我不知道，但一定会有这样一个结果。　　谁能笑到最后?且看2017年两大彩电阵营谁的招数更高明吧。
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稿源：站长之家用户
& &“画质为本，技术为王”，可以说是目前新一轮电视竞争的主基调。HDR、超广色域、OLED、量子点等概念层出不穷，不仅三星、索尼等合资电视品牌纷纷推出使用了新技术、新工艺的产品来巩固其在画质上的领先地位，就连乐视、小米等过去一贯对画质并不上心的互联网电视品牌也开始在新品中强调电视画质的比重。贵为“液晶之父”与合资“3S”之一的夏普，可以说是电视画质领域绝对无法忽视的存在，虽然夏普在“嫁入”富士康之后，着力打造智能化的“互连网电视”概念，但夏普雄厚的技术积累依然是AQUOS的不二法宝。煌彩作为夏普画质技术的集大成者，可以说是夏普高端AQUOS电视的重要组成部分之一。然而与其在显示效果与用户口碑等领域的极高成就不符的是，煌彩技术在坊间的认可度还有待提高，网上的资料不甚完善，甚至不少专业媒体“老司机”也对煌彩技术并不了解。下面就让我们一起走进这有些神秘的煌彩技术。直下式背光造就夺目煌彩要诠释煌彩，首先还是先要从液晶电视的结构开始讲起。液晶电视首先液晶面板作为液晶电视的“门面”，固然是电视画质的重要一环，然而液晶电视的光线在通过液晶面板之前，首先要经过导光板和偏光板的处理，才能呈现出画面的缤纷色彩。隐藏在面板背后的背光模组，可以说是显示功能的源泉，其重要性同样不言而喻。背光模组的缺陷，会造成电视出现漏光、偏色、亮度不均等等画质问题。现在的LED电视可以按背光的结构分为直下式和侧入式两种，两者孰优孰劣是个老生常谈的问题。而就现在的电视机市场而言，似乎是侧入式占了主流，原因很简单，侧入式的结构将背光灯放在面板侧边，从而使得电视机身更薄，轻薄的电视外形自然更受消费者的欢迎。然而夏普依旧在其搭载了煌彩技术的高端电视上采用直下式背光，原因何在呢?直下式与侧入式背光对比示意毋庸置疑·，直下式结构背光灯的分布更为均匀，覆盖范围也更广，因此背光的均匀性好于侧入式，漏光等现象可以得到有效的控制。此外，对于夏普引以为豪的超窄边框技术，也只能出自于直下式背光。但更重要的是，直下式背光可以说是煌彩技术的基础。这句话从何而来呢?首先，煌彩技术的一大组成部分便是分区背光控制，通过智能分析图像，对不同分区的背光进行针对性的亮度调节，让暗处的背光亮度降低，让亮部的背光更亮，可以进一步增强画面对比度。其次，现在绝大多数家用电视产品的背光都是单一白色，夏普采用的则是红、绿、蓝三色的组合背光。而这种RGB背光只能通过直下式实现。事实上，在LED液晶电视诞生之初，不少厂商都曾经推出过基于RGB背光的液晶电视产品。但由于RGB背光造价高昂，现在市面上夏普之外的RGB背光电视已经很难寻觅。而夏普不计成本的采用这个技术，盖因RGB背光不仅更加省电，而且电视机的色域覆盖率也会因此大为提升，尤其是蓝色和绿色的表现力更是惊人。广色域比普通电视可以看到更多色彩除此之外，夏普另一项“看家技术”IGZO对于煌彩的助力也不可忽视。作为TFT的全新材料，铟镓锌氧化物(IGZO)相比传统液晶功耗大大减小，同时更高效的电子迁移率也可以让背光数量减少，在保证画质的前提下减小电视机的厚度，可以说是侧入式背光的有力竞争对手。逐层分析 精准算法让画面升级电视的画面处理能力对于画质表现力来说同样重要，除了背光上的精妙文章之外，煌彩的另一大法宝便是亮度信号检测技术。现在不少的电视产品都搭上了HDR这趟“顺风车”，但它们的HDR演出效果却并不理想。究其原因，是由于这些产品背后核心算法的缺失，只能凭借屏幕的属性一味地调高亮度，导致暗部细节受损;或是基于广色域的特点，让画面的颜色变得非常艳丽，却失去了真实的观感。众所周知，在数字电视时代，所有的信息都是通过由 1 和 0 所组成的二进制编码来传递的。夏普独有的算法会根据这些信息来计算出画面中各个元素中那部分应该更亮、那部分则应该更暗，结合背光控制的技术，给亮部和暗部分别控光，让明暗对比的效果更加突出。双战OLED、量子点 煌彩HDR滴水不漏今年高端电视的代表性技术是量子点与OLED，但实际上现如今的量子点电视，其本质仍旧属于“采用量子点背光的液晶电视”，并非电致发光的量子点显示材料电视。归根结底和夏普煌彩技术采用的RGB背光大同小异，但缺少了夏普其他技术的支持，单纯的量子点电视能否与煌彩技术媲美，还要打上一个大大的问号。而OLED现在虽然已被公认为是下一代显示技术，但目前仍旧面临着成品率低、色温不稳定、功率和价格都比较高之类的问题，在实用性上无法与液晶电视匹敌。更主要的是，并不成熟的OLED和已经十分成熟的液晶相比较，相对成熟的技术理应更受消费者的欢迎。更不用说夏普作为“液晶之父”，在液晶领域拥有的庞大技术储备，让竞争者不得不将目光放在液晶之外的领域。现在HDR电视大行其道，不过其实HDR并非一项技术，而是一种显示效果的统称。夏普的HDR电视不仅可以支持Dolby
Vision和HDR10 这两大HDR标准，煌彩技术还拥有一项独门绝技，那就是无须片源的支持。其他厂商的HDR电视想要实现HDR效果，必须播放响应HDR格式的视频，虽然也有类似上转换的技术，但观感并不出色。但煌彩技术是通过分析信号源实现HDR效果，可以无须片源而独立生效，不仅适用于HDR视频，在播放任何格式的视频时都可以实现HDR效果，可以说是真正的“全程HDR”电视。夏普煌彩HDR技术出众的表现力深耕液晶 夏普巩固“液晶之父”之位前些年的夏普电视，凭借“日本原装液晶面板”这一独特技术亮点达到了合资品牌前所未有的消费者认知度和品牌影响力。而夏普屏并非单独的屏幕工艺，而是“夏普屏幕的制造技术+夏普的软件算法技术”的有机融合。与此相同的是，煌彩也是一个各种技术的综合性总称，其中包含了背光控制、亮度检测、夏普面板等夏普独有的优势项目。而这些硬件与软件的优化方案整合起来，就是我们熟悉的煌彩技术。夏普对于煌彩技术孜孜不倦的追求，正如对产线上每块液晶屏幕的调校，对工艺的极致管控一样，是夏普“液晶之父”地位的最好诠释。
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