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双发射巨型量子点封装于二氧化硅纳米颗粒中用于光学比率测温纳米传感器

DOI：10.3390/app10082767 期刊：Applied Sciences 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 为满足生物医学领域对高空间分辨率精确温度测量的需求，需开发具有新型先进特性的纳米级温度计。本研究通过将具有可见光与近红外双发射特性（已证实为高效荧光纳米温度计）的有机封端PbS@CdS@CdS"巨型"量子点(GQDs)封装于二氧化硅纳米颗粒中，制备出一种水分散性比率型温度传感器。二氧化硅包覆层具有的化学稳定性、表面易功能化、低毒性和透明性等优势，使其成为构建适用于温度传感的纳米异质结构的理想材料。然而，光学性能对最终核壳纳米颗粒形貌的高度依赖性要求精确控制封装过程。我们采用微乳液法系统研究了合成条件，成功制备出均匀单核的二氧化硅包覆GQD(GQD@SiO2)纳米颗粒，并在281-313K（适合生物体系）温度范围内记录了其温度依赖性荧光光谱。研究发现比率响应值（两个积分PbS与CdS发射带强度之比）随温度升高呈单调递减，其灵敏度与裸GQDs相当，从而证实了功能化策略的有效性及GQD@SiO2在生物医学应用的潜力。
作者： Elisabetta Fanizza，Haiguang Zhao，Simona De Zio，Nicoletta Depalo，Federico Rosei，Alberto Vomiero，M. Lucia Curri，Marinella Striccoli
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过将有机封端的PbS@CdS@CdS"巨型"量子点(GQDs)封装在二氧化硅纳米颗粒中，制备一种水分散性比率温度传感器，用于生物医学应用。

研究成果

该研究成功实现了石墨烯量子点（GQDs）在二氧化硅纳米颗粒中的封装，同时保持了其双发射特性和比率型温度传感能力。GQD@SiO2纳米颗粒的比率荧光响应随温度呈单调递减，其灵敏度与裸露的GQDs相当，表明其在生物医学应用方面具有潜力。

研究不足

该研究承认光学性能对最终核壳纳米粒子形态的强烈依赖性，要求精确控制封装过程。研究指出，封装过程的优化潜力可进一步提升纳米传感器的性能。

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