半导体量子点(quantum dots，QDs)是近年来被广泛研究的一类发光物质，当其直径小于其激子玻尔直径(一般小于10nm)时，就会表现出特殊的物理和化学性质。半导体量子点的这种特殊结构导致它具有量子尺寸效应、介电限域效应、表面效应、宏观量子隧道效应等特性，并由此派生出半导体量子点独特的发光特性。这些特性使得它们在生命科学、分析科学、材料科学、免疫医学、检验检疫等传统及新兴领域中发挥着越来越重要的作用。与传统的有机荧光染料相比，量子点的优点为宽激发、窄发射、发射峰较窄并且对称，发射波长可通过控制它的尺寸大小和化学组成来调节，荧光强度及稳定性是普通荧光染料的100倍左右，生物体系中几乎没有光漂白现象，生物相容性好等，可以用作荧光探针对生物样品和细胞进行染色。　　 本论文以碲化镉(CdTe)量子点的合成和生物荧光标记为主要研究内容，对在水相中合成的可直接用于生物应用的CdTe量子点进行了探索性的实验研究。论文取得了以下主要研究成果：　　 1.采用简易的一步水相合成法直接制备以巯基乙酸(TGA)和谷胱甘肽(GSH)为稳定剂的水溶性CdTe量子点，并对其进行了X射线粉末衍射、透射电子显微镜成像、动态光散射、紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱等一系列表征。实验结果表明，用这种一步合成法在简单的实验环境下，无须保护气体就可以制各出量子产率高达80％以上的闪锌矿结构CdTe量子点，量子点的尺寸都在5rim以下，随着反应时间的延长，CdTe量子点的粒径变大，从而使其吸收和发光波长发生红移。室温静置可对其荧光量子产率产生一定的影响。此外，GSH的用量对合成的CdTe量子点的荧光量子产率的影响不大。　　 2.微波加热方法具有加热速率快、能量利用率高和体加热等优点，在CdTe量子点材料合成中受到了广泛关注。我们利用微波辅助加热的方法取代传统的油浴加热，在水溶液中用微波辅助加热的方法在较短的时间内合成了巯基(TGA和GSH)包覆的CdTe量子点。随着反应时间的延长，CdTe量子点的粒径变大，从而使其吸收和发光波长发生红移。但随着反应的进行，在相同的时间段内，反应后期与前期相比，CdTe量子点的吸收和发光波长的红移量减小。　　 3.用一步合成法制备的CdTe量子点作为前躯体，用Hg离子部分取代CdTe量子点中的Cd元素，从而形成三元HgCdTe量子点。本论文研究了三元体系中各元素的组成比，以及荧光光谱与元素组成比的关系。实验结果表明，随着Hg离子加入量的增加，形成的HgCdTe量子点的带隙逐渐变窄，其发光波长发生红移，通过改变量子点中Hg的含量可以获得介于CdTe和HgTe带隙之间的禁带宽度，可以实现对量子点的发光波长的调谐。　　 4.用一步合成法制备的CdTe量子点作为荧光探针，与生物抗体结合后可形成生物荧光探针，并将此生物荧光探针应用于细胞的荧光成像。我们用TGA包覆的发绿光的CdTe量子点和兔抗鼠抗体结合后形成的荧光探针成功地标记了大鼠成纤维细胞，经过稀释以后，荧光共聚焦显微镜仍然能够看到清晰的非常强的荧光，这说明了我们合成的CdTe量子点具有非常高的荧光量子产率。