新型光学纳米颗粒在光学生物成像和太阳能电池中的应用

【摘要】： 量子点、多孔二氧化硅纳米颗粒、纳米金棒是具有优良光学特性的新型纳米颗粒。本论文对它们的光学、化学及生物特性进行了探讨,并将这些纳米颗粒应用于癌症细胞的光学生物成像和有机太阳能电池的研究。 量子点是一种很有前途的荧光标记物。用多孔二氧化硅纳米颗粒包覆量子点具有很多优点:降低量子点的毒性、增加量子点的稳定性和生物兼容性,将油溶性的量子点转化为水溶性等。用多孔二氧化硅纳米颗粒包覆的CdSe核-ZnS壳结构量子点标记癌症细胞,并用荧光显微镜和激光共聚焦显微镜对其进行透射成像和荧光成像。 纳米金棒具有独特的光学特性。纳米金棒用带有负电荷的PSS(poly(styrene sulfonate))和带有正电荷的PAH(poly(allylamine hydrochloride))两层高分子聚合电解质包覆修饰后,通过静电作用标记癌症细胞。基于纳米金棒的散射特性,纳米金棒成为癌症细胞光学暗场成像的散射造影剂;利用PSS丰富的拉曼光谱信息,以及纳米金棒的表面等离子共振特性和纳米金棒之间产生的热点对拉曼信号的增强作用,对标记的细胞进行拉曼光谱的探测。 本论文还利用纳米金棒的表面等离子共振效应以及纳米金棒的强吸收特性,在有机太阳能电池中加入纳米金棒,提高了有机太阳能电池的能量转换效率。 【关键词】：量子点 多孔二氧化硅纳米颗粒 纳米金棒 癌症细胞 光学生物成像 荧光成像 暗场成像 拉曼信号 有机太阳能电池
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM914.4;O435.1
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目次7-9
• 第1章 绪论9-25
• 1.1 量子点简介9-12
• 1.2 纳米金棒简介12-16
• 1.3 光学生物成像技术16-19
• 1.4 有机太阳能电池研究现状19-22
• 1.5 本论文的主要内容22-25
• 第2章 多孔二氧化硅纳米颗粒包覆的量子点在光学生物成像中的应用25-39
• 2.1 引言25-26
• 2.2 多孔二氧化硅纳米颗粒包覆量子点的优势26-29
• 2.3 CdSe核-ZnS壳结构量子点的制备及多孔二氧化硅纳米颗粒对量子点的包覆29-34
• 2.3.1 CdSe核-ZnS壳结构量子点的制备29-31
• 2.3.2 多孔二氧化硅纳米颗粒包覆CdSe核-ZnS壳量子点31-34
• 2.4 多孔二氧化硅纳米颗粒包覆的CdSe核-ZnS壳结构量子点标记癌症细胞及其成像34-37
• 2.4.1 多孔二氧化硅纳米颗粒包覆的CdSe核-ZnS壳结构量子点标记癌症细胞34-35
• 2.4.2 多孔二氧化硅纳米颗粒包覆的CdSe核-ZnS壳结构量子点标记癌症细胞的光学生物成像35-37
• 2.5 本章小结37-39
• 第3章 多层高分子聚合电解质包覆的纳米金棒作为癌症细胞成像的多功能光学造影剂39-55
• 3.1 引言39-40
• 3.2 纳米金棒的制备及表面修饰40-46
• 3.2.1 纳米金棒的制备40-43
• 3.2.2 纳米金棒的表面修饰43-46
• 3.3 聚合电解质包覆的纳米金棒作为癌症细胞暗场成像的散射造影剂46-49
• 3.4 聚合电解质包覆的纳米金棒作为癌症细胞拉曼成像的拉曼造影剂49-53
• 3.5 本章小结53-55
• 第4章 纳米金棒在有机太阳能电池中的应用55-69
• 4.1 引言55-56
• 4.2 有机太阳能电池的原理及结构56-61
• 4.2.1 有机太阳能电池的原理及性能参数56-57
• 4.2.2 有机太阳能电池的结构及材料57-61
• 4.3 本课题制作的有机太阳能电池结构的确定和材料的选用61-63
• 4.4 有机太阳能电池的制作及测试结果63-66
• 4.5 本章小结66-69
• 第5章 结论69-71
• 参考文献71-77
• 作者简历77

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