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產(chǎn)品分類(lèi)

熒光標(biāo)記

多孔納米

黑磷量子點(diǎn)的制備方法(含光學(xué)性質(zhì)、光動(dòng)力效應(yīng)介紹)

發(fā)布時(shí)間：2021-05-13 作者：axc 分享到：

黑磷（ Black phosphorus）是一種非金屬的層狀半導(dǎo)體，并且在磷元素的同素異形體中穩(wěn)定的。黑磷是通過(guò)弱的范德華力由褶皺的磷層堆疊而成，其可以通過(guò)剝離形成單層和多層的二維（ 2D）納米片。除了對(duì) 2D 結(jié)構(gòu)黑磷納米片的研究，最近，黑磷的另一種零維結(jié)構(gòu)納米材料即黑磷量子點(diǎn)（ Black phosphorus quantum dots， BPQDs）通過(guò)化學(xué)方法成功合成并引起關(guān)注。最近幾年，人們又發(fā)現(xiàn)了 BPQDs 的發(fā)光、成像和光熱轉(zhuǎn)換性能。 **， BPQDs 的許多重要應(yīng)用已

經(jīng)陸續(xù)探索，這些應(yīng)用涉及廣泛的生物領(lǐng)域，特別是熒光傳感，生物成像

一、黑磷量子點(diǎn)的制備方法：目前制備 BPQDs 的方法有液體剝離法、溶劑熱合成法、電化學(xué)剝離法、脈沖激光照射法等。

我們主要介紹液相超聲波剝離法制備黑磷量子點(diǎn) BPQDs。

步驟一：將塊狀黑磷在研缽中研磨并且和 N-甲基吡咯烷酮（ NMP）混合。將混合物在冰浴中超聲處理（ 200 W） 3h，

步驟二：然后將超聲的混合物離心（ 7000 rpm， 20 min）并收集上清液，最后將上述上清液離心（ 12000 rpm， 20 min）收集 BPQDs。如下圖即為 BPQDs 的形貌表征圖。

二、黑磷量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)

黑磷具有層數(shù)依賴(lài)的發(fā)光性質(zhì)，黑磷隨著層數(shù)的減小在熒光光譜上出現(xiàn)發(fā)射峰的現(xiàn)象，即黑磷在小尺寸下才表現(xiàn)出發(fā)光性

能。隨后， Ge 等人 [44] 發(fā)現(xiàn) BPQDs 在藍(lán)紫色波長(zhǎng)區(qū)域具有強(qiáng)烈且穩(wěn)定的熒光發(fā)射。如圖 1為 BPQDs 不同波長(zhǎng)激發(fā)下的發(fā)射光譜圖，隨著激發(fā)波長(zhǎng)逐漸增大，熒光峰的強(qiáng)度增加。此外也證明了 BPQDs 的熒光穩(wěn)定性，并且熒光量子產(chǎn)率為11.92％。這歸因于從**未占分子軌道（ LUMO）到最高占據(jù)分子軌道（ HOMO）和低于 HOMO（ H-1， H-2）的占據(jù)分子軌道的電子躍遷。

圖2

三、黑磷量子點(diǎn)的光動(dòng)力效應(yīng)

我們還研究了BPQDs 的光動(dòng)力效應(yīng)，并通過(guò)電子自旋共振（ ESR）光譜和1 O 2探針檢測(cè)了1 O 2的產(chǎn)生。如圖3所證實(shí)了 BPQDs 產(chǎn)生了活性氧（ ROS）。具體過(guò)程如下：

我們使用 2, 2, 6, 6-四甲基哌啶（ TEMP）作為1 O 2捕獲劑。在 ESR光譜中觀察到由1 O 2產(chǎn)生的特征信號(hào)，揭示了1 O 2

的產(chǎn)生。并且使用自由基捕獲劑（ 5, 5-二甲基-1-吡咯啉 N-氧化物）來(lái)排除其他 ROS。因此檢測(cè)到的 ROS 是從 BPQDs 生成的。另外，他們又使用了檢測(cè)1 O 2的探針 1, 3-二苯基異呋喃（ DPBF）來(lái)檢測(cè)1 O 2的產(chǎn)生，1 O 2可以與 DPBF 反應(yīng)并且導(dǎo)致 410 nm 處的吸收強(qiáng)度降低。隨著 625 nm 光照射時(shí)間的增加， DPBF 的吸收強(qiáng)度在 410 nm 處持續(xù)下降，這意味著光照下 BPQDs 產(chǎn)生了1 O 2 ，也證實(shí)了 BPQDs 可作為 PDT 的良好光敏劑。

圖3