一、基本定義與結構特點

• 有效抑制非輻射復合，量子產率可提升至50% 以上

• 增強光穩定性和化學穩定性，降低光漂白效應

• 減少鎘離子泄漏，降低生物毒性

二、核心光學與物理性質

1. 尺寸依賴的熒光發射：粒徑 2-10nm，發射波長540-640nm（黃到橙紅色），可通過反應時間精確調控

2. 寬吸收窄發射：吸收光譜覆蓋可見光至近紫外，發射光譜半峰寬僅20-40nm，適合多色標記

3. 高熒光穩定性：抗光漂白能力遠超傳統有機染料（如 FITC、羅丹明），可用于長時間追蹤

4. 大斯托克斯位移：減少激發光干擾，提高檢測靈敏度

5. 長熒光壽命：10-100ns，便于時間分辨熒光檢測，消除背景熒光干擾

三、典型制備方法

1. 水相合成法 

• 兩步法：先制備 CdTe 核，再原位生長 CdS 殼層

1. 碲前驅體制備：NaBH?還原 Te 粉生成 NaHTe

2. CdTe 核合成：Cd2?與 NaHTe 在親水配體保護下，100-120℃回流 3-5 小時

3. CdS 殼層生長：加入硫源（如硫脲、Na?S），控制反應條件形成均勻殼層

• 優勢：操作簡單、成本低、環境友好、產物直接水溶性
• 關鍵參數：pH 值（9-11）、配體濃度、反應溫度、回流時間

2. 其他合成策略

• 連續流合成法：提高產物均一性和批次穩定性，適合規模化生產

• 微波輔助合成：縮短反應時間，提升量子產率

四、主要應用領域

1. 生物醫學領域（最核心應用）

（1）生物成像

• 細胞成像：標記細胞核、線粒體、細胞骨架等，追蹤細胞分裂、遷移等過程

• 活體成像：近紅外發射（650-900nm）量子點可穿透更深組織，用于腫瘤、血管可視化

• 優勢：多色標記、長時追蹤、高信噪比，已用于腫瘤轉移監測和藥物遞送研究

（2）生物傳感與檢測

• 病原體檢測：與抗體 / 核酸適配體偶聯，檢測病毒、細菌等，如新冠病毒抗原檢測

• 重金屬離子檢測：基于熒光猝滅 / 增強效應，檢測 Hg2?、Cu2?、Pb2?等，檢測限可達 ppb 級

• 生物標志物分析：檢測腫瘤標志物（如 CA-125）、酶活性、活性氧（ROS）等，用于疾病早期診斷

• 比率熒光傳感器：雙發射信號可消除環境干擾，提高檢測準確性

（3）藥物遞送

• 作為藥物載體，通過表面修飾靶向分子（如 RGD 肽）實現腫瘤靶向治療

• 結合光熱 / 光動力治療，實現診斷 - 治療一體化

2. 環境監測領域

• 水質檢測：快速檢測重金屬、農藥殘留、抗生素等污染物

• 氣體傳感：檢測有毒氣體（如 NO?、H?S），響應時間短、靈敏度高

• 食品安全：檢測食品中的有害物質（如亞硝酸鹽、生物胺），實現現場快速檢測

3. 光電與能源領域

• 發光二極管（QLED）：制備高色純度、高效率的黃色 / 橙色發光器件

• 太陽能電池：作為敏化劑用于量子點敏化太陽能電池，提高光吸收效率

• 顯示技術：用于量子點彩色濾光片，提升顯示器色域和對比度

4. 其他應用

• 防偽技術：制備熒光標記，用于證件、商品防偽

• 催化領域：作為光催化劑用于有機污染物降解和水分解制氫

  水溶性 CdTe/CdS 量子點憑借其獨特的光學性質和良好的水溶性，已成為納米生物醫學和分析化學領域的研究熱點。隨著制備技術的不斷進步和應用場景的拓展，這類材料有望在疾病診斷、環境監測和能源轉換等領域發揮更大作用。