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量子點具有優(yōu)異的亮度和光化學(xué)穩(wěn)定性，因此量子點材料在單分子檢測比熒光染料分子或者蛋白更加具有優(yōu)勢，但是通常量子點的表面具有非常高的表面能，這導(dǎo)致量子點難以表現(xiàn)特異性吸附以及較好的穩(wěn)定性。

量子點的熒光納米粒子能夠克服吸附缺點和穩(wěn)定性不足，而且具有更好的檢測靈敏度。但是，量子點熒光納米粒子的量子產(chǎn)率通常比量子點更低。因此人們希望發(fā)展解決量子點熒光納米粒子檢測敏感性的方法。

有鑒于此，南開大學(xué)龐代文教授報道發(fā)現(xiàn)量子點熒光納米粒子熒光量子效率降低的原因主要有兩個：量子點表面配體脫附產(chǎn)生缺陷位點產(chǎn)生非輻射淬滅，自由基導(dǎo)致量子點的殼發(fā)生氧化；量子點表面聚合物包覆不完整導(dǎo)致量子點不穩(wěn)定且容易團(tuán)聚，產(chǎn)生自吸收。

本文要點

(1)

作者提出解決量子點熒光納米粒子量子產(chǎn)率低的三個方法：調(diào)節(jié)量子點的配體、精確控制自由基濃度、構(gòu)筑交聯(lián)聚合物改善量子點熒光納米粒子的穩(wěn)定性，降低表面缺陷的形成。

(2)

作者發(fā)現(xiàn)非常關(guān)鍵的問題是同時對多個因素進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過這種方法，得到了創(chuàng)紀(jì)錄的熒光量子產(chǎn)率（97.6 %），這比現(xiàn)在的量子產(chǎn)率更好（65 %）。這種調(diào)節(jié)方法為大規(guī)模制備高亮度的量子點-聚合物復(fù)合材料提供可能和機(jī)會，展示說明這種量子點-聚合物復(fù)合材料在生物醫(yī)藥探測領(lǐng)域的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

Leping Lin, An-An Liu, Wei Zhao, Yin Yang, Dong-Liang Zhu, Bo-Ran Dong, Fei Ding, Di Ning, Xiaobo Zhu, Dingbin Liu, and Dai-Wen Pang*, Multihierarchical Regulation To Achieve Quantum Dot Nanospheres with a Photoluminescence Quantum Yield Close to 100%, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c03308

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c03308