Page 51 - 《精细化工》2023年第9期

第 9 期 雷 伟，等: 荧光硫量子点的制备及应用研究进展 ·1899·

还参与反应，起到掺杂效果。 的 SQDs。另外，尽管通过一步反应法可以得到荧光
一步反应法条件较为简单，但会存在反应不彻 量子产率较高的 SQDs，但发光颜色仍局限于蓝色或
底的问题，需要优化反应条件来获得性能更加优异 绿色。

图 5 SQDs 的 TEM 图（a）、XRD 谱图（b）、拉曼光谱（c）、XPS 全谱（d）及 S 和 N 元素的高分辨率 XPS 谱图（e、f） [46]
Fig. 5 TEM image (a), XRD pattern (b), Raman spectrum (c), XPS full spectrum (d) of SQDs, as well as high-resolution XPS
spectra of S and N elements (e, f) [46]

1.2.2 两步反应法 进行刻蚀，得到荧光量子产率为 5.13%的抗菌性
一步反应法合成的 SQDs 发射波长较短且发光 PSS-SQDs，尽管其荧光量子产率不高，但体现了硫
颜色单一，通过进一步反应可以改善发光颜色单一 元素的抗菌性能，在临床感染治疗有着重要的应用。
的问题。不发光或者弱光的物质在聚集或结晶条件 两步反应法即先处理反应前体，使其暴露活性
下可能会产生强的发光效应，在一步反应法基础上， 位点或生成中间产物，保护此位点并再继续氧化
进行二次氧化可以生成单质硫，并将其聚集在 刻蚀，达到更深层次地反应 [48-49] 。两步反应法使
Na 2 SO 3 骨架中，从而达到聚集诱导发光效应，合成 SQDs 发射波长达到近红外发射区，也开发出硫元
红色发光硫 [47] 。如图 6 所示，通过 SEM 观察到， 素自身的抗菌性属性，对 SQDs 的生物医学应用
红色发光硫是平均粒径为 1.73 μm 的不规则粒子， 影响深远。
并且硫纳米粒子被包覆在一种刚性框架中；XRD 谱 如表 1 所示，不同合成方法与 SQDs 的荧光量
图显示，产物的特征峰与 Na 2 SO 3 的衍射峰一致；通 子产率有着密切联系，若要提高荧光量子产率则需
过硫元素的高分辨率 XPS 谱图发现，硫元素存在多 从反应条件、反应前体和溶剂等多方面综合考虑，
种价态；对比红色发光硫与 Na 2 SO 3 的 FTIR 谱图， 配体更是重要的因素，聚合物配体能很好地修饰
发现两者特征峰位置相似度极高；红色发光硫的主 SQDs，该步骤操作简单，即将聚合物与反应前体混
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要成分为 Na 2 SO 3 ；497、180 和 142 cm 处的吸收峰 合后加入反应装置即可，目前配合物多使用 PEG-400，
归属于硫单质，说明红色发光可能与单质硫有关。 其拥有良好的分散性，可以满足 SQDs 的分散要求。
但该方法合成的产物粒径较大，并且只能在固体形 随着探索的深入，更多的配体进入 SQDs 的研究领
式下发出红光。 域，如 CMC，PSS 和 β-环糊精等，不同的配体除了
硫元素的抗菌性能使 SQDs 在生物医学方面得 分散作用外，还可以给 SQDs 带来不同的性质，如 β-
到应用，WANG 等 [30] 通过两步法合成了具有抗菌功 环糊精修饰的 SQDs 可以作为药物载体等。并且还
能的带负电荷的 PSS-SQDs〔其中，PSS 为聚(4-苯 应考虑经济环保等重要因素，如 EDA 虽然通过开环
乙烯磺酸钠)〕，如图 7 所示。第一步将硫粉、PSS 反应大幅提高反应效率，需要精细地纯化才可以应
和NaOH在70 ℃水中反应12 h，生成PSS-SNPs（SNPs 用于生物医学。SQDs 的制备方式逐渐成熟，但绿色、
为硫纳米粒子）；第二步将 H 2 O 2 注入 PSS-SNPs 中 高效的合成方法仍是研究难点。