半导体量子点由于强的量子限域效应,表现出尺寸依赖的光学性质,在光电器件(发光二极管,太阳能电池等)以及生命科学领域(生物荧光标记,生物荧光探针等)具有广泛的应用前景。量子点发光效率和稳定性在应用中极其重要,另外很多应用如生物医学方面和化学分析检测等应用中还要求量子点有好的水溶性。胶体化学法是制备量子点最为方便而且常用的方法,包括水相法和油相合成法两种。水相低温合成半导体纳米晶虽然比较方便,但因为反应在低温下进行,所得样品结晶性能较差,量子产率低,单分散性差,在使用中结构和性能不够稳定。与水相中制备相比,有机溶剂中高温合成半导体量子点有效克服了这些缺点,产物量子产率高,单分散性好,稳定性高。但由于其表面被疏水的有机稳定剂分子所包覆,不具有水溶性,进而限制了其应用。本课题的目的在于制备光学性质优良,溶解性好,稳定性高,具有水溶性的基于硒化镉的半导体量子点。首先通过有机相高温合成法,研究考察制备条件,简化步骤,得到了发光效率高,结构稳定的油溶性的量子点,然后通过配体的交换法进行水溶性修饰,赋予粒子以好的水溶性。与前期研究者的工作相比,本课题通过改变合成条件有效提高了量子点光学性质,并实现了高效率的水相转移,得到的粒子水溶性好,稳定性高。具体做了以下工作：1)对量子点的基本的合成方法进行的研究探索。利用热注射法和加热升温法合成了多种稳定剂和单纯稳定剂稳定的硒化镉量子点,然后对其进行了硫化锌无机壳层的包覆,有效的提高了量子点的光学性质及稳定性。于此同时以油胺和油酸及其混合液作为反应溶剂实现了硒化镉纳米晶的可控制备,具体研究了温度,投料比,前躯体浓度以及溶剂配比对产物生长,光学性质,组装行为及最终形貌的影响。2)简化合成方法,通过热注射“一锅”法制备了基于硒化镉的具有梯度过渡结构的核壳异质结半导体量子点。通过调节投料比及前驱体注射次数成功实现了发射荧光从绿色到红色的一系列粒子的可控合成。由于核壳界面具有特殊的梯度结构,克服了不同材料的晶格失配,所得量子点晶格缺陷少,结晶度高,光学性质好,结构稳定性高。3)对“一锅”法合成量子点通过配体交换进行了水溶性修饰。分别用巯基丙酸和巯基乙胺作为取代分子,得到了表面带有负电荷和正电荷的水溶性量子点。与之前工作者的方法比较,该实验方法转移效率接近100%,转移后量子点的发光效率较高(巯基丙酸和巯基乙胺修饰的分别达到了10%以上和3%以上,其中最高达到了30%),具有较小的水合粒径,溶解稳定性高,在生理盐浓度十倍以上条件下可稳定分散,这些对于量子点的生物标记成像、化学分析检测及光化学催化等应用具有重大的意义。