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量子点标记
半导体材料中，微小晶体通常被称作量子点（quantum dot）。这种量子点可以把电子锁定在一个非常微小的三维空间内，当有一束光照射上去的时候电子会受到激发跳跃到更高的能级。当这些电子回到原来较低的能级的时候，会发射出波长一定的光束。由于量子限制效应，量子点的电子及光学特性具有独特的粒径依赖性。目前很多学者已系统研究了不同大小、形状及组成成分的量子点，这些基础理论广泛应用于太阳能电池、光电子晶体管、荧光生物标记等领域
量子点标记简介
量子点（quantumdots，QDs）是由硒化镉（CdSe）、碲化镉（CdTe）、硫化镉（CdS）、硒化锌（ZnSe）、磷化铟（InP）或砷化铟（InAs），或是CdSe核上包裹一层ZnS或CdS组成的纳米晶或半导体纳米晶。当半导体材料吸收1个含有能量大于其频带间隙的光子时，1个电子则从价电子带激发到传导带，留下1个带正电荷的空穴，形成电子-空穴对，1个电子-空穴对叫作1个激发子。激发子就像人工原子，半径在1～10nm，其大小依赖于半导体的性质。由于半导体晶体大小和激发子的大小相似，因此强烈的量子限制效应改变了激发子特性，随着晶体大小的减小，激发子的运行更像一个盒中粒子。其能量水平主要是由粒子（盒子）的大小决定，而非由整块半导体的性质决定。这种在三维空间表现出强烈的量子限制效应的半导体纳米晶被称为量子点。电子和空穴结合产生光，光波的长度主要通过测定量子点的大小来确定，现有的技术可以制备出大小特别均一的量子点，且其产生的光波带宽度在10～50nm
在免疫层析检测方面，量子点是一类新兴的荧光标记材料。在各种量子点中，CdTe量子点应用最为广泛。与传统的标记材料相比，量子点具有以下特性和优点：
（1）荧光强度高。量子点效率级数为0.5，稳定性好，抗光致漂白，ZnS包裹的CdSe比罗丹明6G分子要亮20倍、稳定性高100～200倍，且可以耐受多次激发。
（2）发光颜色多样。不同粒径大小的量子点发射光的颜色不同，也可以通过改变纳米晶的组成来达到调色功能（如：CdS发射蓝光，InP发射红光）。
（3）适应于空间及光谱的多重传输。
（4）量子点的冷光寿命一般在30～100ns。这个时间比背景荧光及大部分样本基质的拉曼散射光要长很多，因此可以减弱甚至消除背景荧光的影响。
（5）量子点波谱范围宽。量子点有较宽的吸收光谱，吸收光谱刚好延伸到紫外区域。量子点的发射光波长基本上独立于激发光波长。因此，单一波长激发光、一个波段的光谱或整个激发光源均可激发量子点，使其在整个可见光区域产生一个波谱比较窄的荧光。
在对量子点标记物的测定过程中，检测端使用光谱滤波法，对于利用量子点标记来实现空间多元测定分析方法而言，相当于增加了一个额外的空间维度。例如，当我们用含有不同激发光谱和发射光谱的标记物标记一种抗体来测定在同一层析膜上不同俘获带的不同分析物时，如果没有滤光片，则在每个俘获带每一种抗体的非特异结合就是杂信号的主要来源，分析物及抗体量越多，杂信号就越大。如果应用滤光片，在每个俘获带上，杂信号则只会来源于我们检测的一个标记抗体的非特异性结合。因此，通过滤光片，可以显著地改善信噪比，也可以有效地分析大量的分析物
量子点标记量子点的标记方法
量子点可以与特定抗体或小分子结合，在不改变其化学特性的情况下，受到光源激发后可发出特定波长的荧光，实现对靶标的识别及检测。量子点与生物大分子如核酸、蛋白质、养分载体等之间的结合，通常有以下几种方法：静电吸引法、常规交联剂连接法及生物素-亲和素法等
（一）静电吸引法
正电荷氢核遇到另一个电负性强的原子时，产生静电吸引。巯基乙酸修饰的量子点表面带负电，与带正电的蛋白质表面区域可通过静电吸引连接起来，而不需要其他试剂。对于带中性电荷的蛋白质，可以通过改造蛋白质在其末端构建带正电荷的结构，使其能静电吸附于量子点表面。另外，通过对量子点表面修饰使其带负电荷后，除了上述的直接静电吸引靶标物质外，还可以静电吸附连接上亲和素，然后依靠生物素-亲和素的高特异性结合，间接将量子点连接到蛋白质分子上。这种连接降低了量子点的表面缺陷，增加了量子点的荧光强度。不过当蛋白质的比例过大时，蛋白质之间产生交叉结合使部分量子点聚积，从而降低了量子点荧光强度。因此，控制量子点与靶标蛋白的比例对检测灵敏度至关重要。
（二）常规交联剂连接法
交联剂是一类小分子化合物，相对分子质量一般在200～600u，具有两个或者更多的针对特殊基团（如氨基、巯基等）的反应性末端，可以和两个或者更多的分子偶联从而使这些分子结合在一起。常用的交联剂有1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺（EDC）、N，N′-二环己基碳二亚胺（DCC）、N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）、戊二醛、二异氰酸化合物和二卤化二硝基苯。利用这些交联剂可以使量子点上修饰的羧基与小分子物质的氨基通过缩合作用进行偶联标记。已有人利用EDC及NHS交联方法，将1，3-二氨基-2-丙醇偶联到羧酸化量子点上，使其羟基化，减小了量子点尺寸（13～14nm直径）、增加了其荧光强度及在酸性或碱性环境下的稳定性，大大降低了量子点与细胞膜或蛋白质的非特异性结合（只有羧基化量子点的1/140）。经配体交换修饰的QDs用EDC和NHS法可以连接到成纤维细胞上，这种量子点可以穿透细胞膜，到达细胞核
（三）生物素-亲和素法
生物素-亲和素系统（biotin-avidinsystem，BAS）是20世纪70年代后期迅速发展起来的一种新型生物反应放大系统，在生命科学研究领域有着广泛的应用。由于它具有生物素与亲和素之间的高度亲和力及多级放大效应，并与荧光素、酶、同位素等免疫标记技术有机地结合起来，使各种示踪免疫分析的特异性和灵敏度进一步提高。目前，将量子点与生物分子结合的最常用方法就是通过生物素-链（霉）亲和素系统结合，用于抗原抗体相互识别、活体标记及特异性标记，这种量子点探针灵敏度高、荧光信号强。
（四）其他标记方法
Feng等（2007）利用异源双功能交联剂琥珀酰亚胺-4-（N-马来酰亚胺甲基）-环己烷-1-羧酸盐把量子点与抗体或配体的巯基通过缩合反应偶联到一起，用于毛细血管电泳法测定人IgM，效果良好。
量子点标记后，通常要分析鉴定标记物的质量，通常采用的方法有光谱分析和琼脂糖电泳法。光谱分析是通过吸收光谱及发射光谱的蓝移、红移来确定偶联是否成功。而琼脂糖电泳时由于偶联物大小与量子点大小不同而导致其电泳速度明显不同，通过对电泳条带分析，可以判定偶联是否成功
量子点标记量子点标记的不足
量子点标记能诱导氧自由基的产生，因此对生物活性物质具有一定毒性，不过这些毒性可以通过偶联到蛋白质分子上或者是覆盖一层低毒物质来降低。量子点和某些蛋白质结合后可能导致量子点的荧光减弱或淬灭，如铜/锌-超氧化物歧化酶对CdSe量子点的荧光有明显的淬灭作用。如果量子点标记用于试纸的制备，其使用过程中需要紫外光源用于色泽变化的观察，与肉眼观察即可判断检测结果的其他类型试纸相比，操作程序稍显复杂
量子点标记在医学上的应用
现在量子点被大量地应用在生物学实验室内，帮助研究人员确定生物细胞的结构或活动。当量子点被光脉冲照射的时候会产生各种各样的颜色，不太高级的光学显微镜就可以观察到这种彩色光。如果把量子点附着在需要研究的对象上，研究人员就可以了解物质的活动。不但如此，量子点还可以用来追踪药物在体内的活动、或是研究患者体内细胞和组织的结构。量子点可以产生多种颜色的光，光的颜色取决于量子点的尺寸。研究人员已经制造出可以产生超过12种颜色荧光的量子点，而且理论上讲可以产生出更多的颜色。这样，当某个波长的激光对多种量子点进行照射激发的时候，可以同时观察到多个颜色，同时进行多个测量。生物研究中所使用的量子点需要覆盖上一层物质以便可以追踪特定的生物分子，可以应用在医学成像技术中。国外的科学家已经应用量子点标记肿瘤细胞凭借活体成像系统进行相关的研究。
张改平 主编.免疫层析试纸快速检测技术.郑州：河南科学技术出版社.2015.
本词条认证专家为
副教授、副研究员审核
中国科学院工程热物理研究所
清除历史记录关闭无镉量子点发展_百度知道
无镉量子点发展
我想问的是无镉量子点
或者具体说磷化铟量子点发展的历史阶段，是从1994年开始的么，到后期彭教授的推进，再到2004年含镉量子点危害的提出后才得质的发展的么？或者谁能推荐几篇量子点、磷化铟量子点的发展的综述性文献报告之类的，谢谢各位大神。
我有更好的答案
无镉量子点电视与含镉产品的本质区别在于镉对于人类和 环境的危害，除此之外，它还满足了最新行业标准在色彩性能和节能效率方面的要求，尤其在色彩表现的提升方面，使得视觉上的感受更有立体感。镉物质在使用的各个阶段都会造成持久的污染和损害。从高纯度的镉原料生产、运输，到含镉量子点的生产、运输，再到与树脂融合，从而 产出量子点薄膜的整个生产过程中，镉物质有很多机会被释放出来，操作人员都可能暴露其中。在此之后，含镉薄膜会走进消费者的家中，当显示设备损坏或遇到电 气火灾等情况时也可能导致这种剧毒物质的释放。最终，在对废弃电视机进行处理时，如没有标记说明量子点薄膜含镉，很可 能导致处置不当，向环境中释放剧毒镉物质，对回收塑料造成污染，从而将其带入更多产品之中，让废物处理厂员工身处危险之中，带来不可控的风险。
主要是磷化铟的发展，希望大神能主要介绍一下
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量子点电视真的有毒吗?量子点电视镉中毒真相
　　量子点电视简称QLED即量子点发光二极管&，这是一项家电厂商期待在未来取代OLED的新技术。基于量子点技术，其原理是通过蓝色背光源照射照射直径不同的红色和绿色量子点，从而形成红绿蓝（RGB）三原色，然后再通过滤光膜等呈像系统和驱动系统形成图像。
　　量子点电视有没有毒和中毒真相：
　　曾经有人称量子点电视含有对人体有害的&镉&元素。因为使用量子点技术的电视色彩更加艳丽，但因具有放射性金属镉，可能对人体有一定伤害，但事实是，正常使用不会释放该元素，也不会对人体产生危害。以一台55寸量子点电视为例，其镉含量相当于符合世界卫生组织的1kg大米中的所有镉含量。那么，我们吃完一公斤大米会被毒死吗？答案是不会。而且，量子点电视中的新材料会被严格封装，不会泄露也不会给人体造成损害。
　　据小编了解，TCL量子点电视已经通过欧盟标注环保认证，因此这说明TCL量子点电视是一款符合安全环保标准的产品，消费者完全可以放心购买使用。
　　量子点技术真的有国家同意？
　　由于重金属镉具有累积效应，能引起环境污染，危害人体健康，欧盟开始实施一项全面的措施，限制镉的使用。欧盟与日发布91/338/EEC指令，限制在色素、染料、稳定剂和电镀中使用镉。指令要求成品或零件中之塑胶制品及液态涂料（不论是水性或油性涂料）及聚合物安定剂中镉之含量不得超过0.01%（100ppm），若涂料含有高含量的锌，则镉含量不得超过0.1%（1000ppm）。
　　荷兰镉法令（1999）扩充了原欧盟指令的要求，其中包括对颜料（色素）、染料、聚合物稳定剂规定镉含量不得超过100ppm；电镀层镉为禁用；另外石膏中的镉含量不可超过2ppm；照片底片和荧光灯则禁止使用。虽然QLCD的厂商声称正常使用情况下量子点液晶屏不会对用户的健康造成危害，欧洲议会仍然在今年否决了将QLCD加入RoHS豁免名单。毕竟，一个电器设备的环境安全指标要考虑从制造到报废回收的全寿命，也就是说，电视在若干年后报废，对于回收和环境的影响将是一个非常大的潜在危机。
　　但是仍然有不少厂家为了提高显示器色域指标，仍然在使用有毒镉化物量子点技术，而此技术目前以台湾的一家QDVision公司掌握最为全面，基本上目前市面大部分使用量子点的彩电产品都运用了这一家公司的技术。毕竟由于国内对于镉化物在荧光、照明等器材中并没有明确的规定，也才给了这些厂商可乘之机。
　　量子点电视的未来：
　　业界普遍认为，羽翼未丰的量子点产业不会走的那么一帆风顺，想要跟上供应商、商业联盟和技术进步的步伐可没那么容易。现下的量子点产业呈现三足鼎立的局面，Nanoco、Nanosys和QD Vision三家公司几乎将市场瓜分殆尽。
　　中国的电视制造商成了最早的量子点技术追逐者，但他们并没有掀起什么波澜，不过当业界领导者之一的三星加入战团，这种情况就彻底改变了。今年三星就推出了隶属高端LCD电视的SUHD产品线。
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显示的当前发展趋势，一是要提高显示清晰度，二是要使柔性显示实用化。近年来，基于荧光量子点的显示技术由于其广色域、长寿命和高效节能等优势，得到了学术界和产业界的广泛关注，被认为是显示技术的新一轮革命。
一方面，电驱动量子点QLED，不受硬质芯片限制，与打印工艺兼容，可实现柔性与高清。另一方面，近来极受关注的量子点电视，则用了量子点背光技术的一种新型显示器。在传统液晶显示器的基础上，用量子点取代荧光粉材料，与InGaN蓝光芯片结合形成LED背光源，可直接发挥量子点光致发光色纯度高的优势，不用大改液晶显示生产线，就能实现低成本广色域的高清显示，因而量子点背光显示技术具有良好的应用前景，随着三星、LG、夏普、TCL、海信等一众电视厂商的加入，量子点电视正处于被大规模推向消费者的前夜。
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而目前量子点显示的部分关键问题就是受到材料体系、工艺成本、发光品质等方面限制太严重。自从上世纪80年代该领域开启依赖，基本上只有CdSe、InP这两个发展了三十余年的经典体系能满足显示要求，包括三基色、高量子效率、高稳定性等。除Bawendi、彭笑刚等学界教授外，经典体系基本上被QDVision、Nanosys、NANOCO等少数几个公司垄断。2015年三星启动量子点背光显示就与其合作使用了该体系。此外，对于经典体系量子点，为了获得高量子效率和稳定性，需要采用核壳结构进行表面钝化，由此带来了制备工艺复杂、产率低、成本高、环境不友好等问题。最后，经典体系的发光，尤其是红黄色，仍然较宽，广色域显示的优势发挥得还不够。
因此，发展有自主产权、无镉、高品质的新型量子点及其背光LED或电驱动QLED，既是该领域的关键科学问题，也是我国量子点显示工业化发展的关键技术问题。
2015年初，南京理工大学曾海波团队在国际上率先发展了全无机钙钛矿量子点的QLED器件，并展示了有利于柔性高清显示的广色域三基色电致发光（Adv. Mater. 62）。紧接着，Arto Nurmikko教授在Nature Nanotechnology发表了题为&What future for quantum dot-based light emitters?&的专题评论文章(Nature Nanotech. 01)，指出&这是首次报道无机钙钛矿LED器件(The first reports of LED-like device demonstrations from perovskites)&。随后，曾海波团队和南洋理工大学孙汉东合作发现了该新体系量子点还具有非常突出的激光发射性能，可望用于将来的量子点激光显示（Adv. Mater. 01、Nano Lett. 8）。该系列工作迅速引起了国际同行的强烈关注，目前国内外已有超过50个课题组加入了无机钙钛矿QLED显示器件的新一轮竞争中。
但是，尽管这一新领域为量子点显示提供了新的高品质候选量子点，但仍然采用传统的高温热注入制备方法，产率、成本等等问题依然没有得到解决。此外，各个课题组均在没有经过太多优化的情况下，都获得了超过或者相当于经典体系的高光学品质，这背后的物理与化学机理不清楚。最后，尤为重要的是，它的更容易提上应用日程的背光显示原型器件还没有获得。
针对以上三个关键问题，曾海波团队最近取得了系列研究进展，包括发展了全无机钙钛矿量子点的过饱和偏晶室温合成方法、提出了光致发光优越性背后的机制、展示了显色指数可调与广色域的背光LED光源，为将来在量子点电视中的应用提供了必要的基础。以长篇全文在线发表在Advanced Functional Materials，第一作者为博士生李晓明，通讯作者为南京理工大学纳米光电材料研究所曾海波教授（CsPbX3 Quantum Dots for Lighting and Displays: Room-Temperature Synthesis, PhotolumineSRence Superiorities, Underlying Origins and White Light-Emitting Diodes, Adv. Funct. Mater. 2016, DOI: 10.1002/adfm.，）。
首先，针对合成中的问题，该团队博士生李晓明等发展了一种可在室温下高质量合成的方法。基于过饱和析晶原理、良与不良溶剂之间离子转移，实现了CsPbX3钙钛矿单晶结构量子点的室温合成，几秒钟内快速完成，无需加热、惰性气体保护、注入操作等苛刻条件，X在氯溴碘之间成分可调，3 nm以上尺寸可调，验证了10升量子点墨水及5克量级量子点粉末的放大合成。难能可贵的是，合成温度的大幅度下降并没有降低量子点的发光品质，仍然展现出光致发光的多色性、高量子效率、高单色性等优点，发光峰430-670 nm可调，红绿蓝三基色量子效率高达70%-95%，半高宽窄至15 nm。此外，还检验了稳定性，环境氛围30天后发光量子效率保持95%，7万次脉冲激光激发后仍能受激发射。
其次，针对发光性质出乎意料地优越的机理，通过变温发光、表面成分、第一性原理计算等探索，提出了发光优越性起源为高激子结合能、卤素表面自钝化、类量子阱能带结构等三者的协同效应。通过X射线光电子能谱测量，发现量子点表面富含卤素，对表面悬挂键等缺陷形成了良好的钝化作用。此外，这种结构也形成了CsPbX3/X的类量子阱核壳结构，使得激发态电子被限制在了钙钛矿量子点中。通过变温发光光谱分析，计算出了量子点较高的激子结合能（40 meV，大于室温热扰动能，26 meV）和较低的声子扰动能量。这些作用，都大大抑制了钙钛矿量子点的非辐射复合，提升了辐射复合几率。
最后，还演示了蓝光LED芯片与钙钛矿量子点结合的复合白光发射LED器件。一方面，由于钙钛矿量子点的发光多色可调特性，可获得色坐标为(0.33, 0.30)的白光发射、(Ra=90, R9=95)的高显色指数，还可实现（ K）大范围调控的色温，有望用来作为模拟太阳光的健康光源。另一方面，由于三基色发光峰都非常窄，红绿蓝三色半高宽分别为35、20、18 nm，色纯度高，作为背光源具有非常广的红绿蓝色域。这些结果将会大大推动全无机钙钛矿量子点在量子点电视和暖白光高效照明设备中的应用。&
该工作得到了国家重大基础研究计划（）和国家自然科学基（，，）等项目的支持。}