银纳米晶量子产率测定

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-31  

本检测详细阐述了银纳米晶量子产率测定的核心技术体系。文章系统性地介绍了该领域的核心检测项目、涵盖的样品范围、主流及前沿的检测方法,以及所需的精密仪器设备。内容旨在为科研人员与工程技术人员提供一份全面、实用的技术参考,以准确评估银纳米晶的光致发光效率,推动其在光电、传感及生物标记等领域的应用开发。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

绝对量子产率:指银纳米晶发射的光子数与吸收的光子数之比,是衡量其发光效率的核心参数。

相对量子产率:通过与已知量子产率的标准物质进行比较而得到的量子产率值,是常用的间接测定方法。

激发光谱依赖性:检测量子产率随激发光波长变化的特性,用于确定最佳激发条件。

发射光谱积分强度:测量银纳米晶在特定波长范围内的总发射光强度,是计算量子产率的基础数据。

吸收光谱吸光度:精确测定样品在激发波长处的吸光度,用于计算被吸收的光子数。

荧光寿命:测量激发态银纳米晶的发光衰减时间,与量子产率存在内在关联。

样品浓度校准:确保用于测试的样品浓度适中,避免因自吸收或聚集导致测量误差。

溶剂折射率校正:在计算绝对量子产率时,需对样品与标准物质所处溶剂的折射率差异进行校正。

温度依赖性:考察量子产率随温度的变化,研究非辐射跃迁通道的热激活效应。

光稳定性评估:在连续光照下监测量子产率的变化,评估银纳米晶在实际应用中的耐久性。

检测范围

水相合成银纳米晶:适用于以水为溶剂,通过化学还原法合成的具有不同荧光颜色的银纳米团簇。

有机相合成银纳米晶:适用于在有机溶剂(如甲苯、环己烷)中制备的、表面配体为疏水分子的银纳米晶。

DNA模板银纳米簇:专指以DNA序列为模板合成的高度荧光、序列依赖的银纳米簇。

蛋白质模板银纳米簇:适用于以蛋白质(如牛血清白蛋白)为模板和保护剂合成的生物相容性银纳米簇。

聚合物保护的银纳米晶:检测被聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸等聚合物包裹的银纳米晶的量子产率。

掺杂型银纳米晶:适用于金-银合金或其他金属掺杂的银纳米晶,研究掺杂对发光效率的影响。

不同尺寸银纳米晶:覆盖从几个原子到几百个原子组成的、尺寸可调的银纳米晶系列样品。

不同形貌银纳米晶:包括球形、棒状、三角形等不同几何形状的银纳米颗粒的发光效率测定。

固态薄膜样品:适用于将银纳米晶嵌入聚合物基质或制成薄膜后的量子产率测量,贴近实际器件应用。

生物标记复合物:检测与抗体、多肽等生物分子偶联后的银纳米晶探针的量子产率,评估其标记性能。

检测方法

积分球法(绝对法):使用积分球收集样品发射的所有光子,直接测量绝对量子产率,是最准确的方法之一。

比较法(相对法):选择已知量子产率的标准物质,在相同条件下测量样品与标准的发射和吸收,通过公式计算。

光学参量法:通过精密测量样品的吸收光谱、发射光谱和荧光寿命等光学参数,间接推算绝对量子产率。

间接校准法:利用一系列已知吸光度的标准样品,建立仪器响应曲线,对发射信号进行校准后计算。

时间分辨荧光法:结合荧光寿命测量,通过分析辐射与非辐射衰减速率常数来获得量子产率。

光热法:通过测量样品吸收光能后产生的热效应来推算被吸收的光子数,进而结合发射光强计算量子产率。

光声法:原理类似光热法,通过检测吸收光能产生的声波信号来量化吸收,适用于高散射样品。

低温荧光光谱法:在低温(如77K)下进行测量,可以抑制非辐射跃迁,更准确地反映材料的本征发光效率。

单粒子光谱法:利用共聚焦显微镜等技术测量单个银纳米晶的量子产率,研究个体差异与分布。

量子产率标样校准法:使用经认证的量子产率标准物质对整套光谱测试系统进行定期校准,确保数据可靠性。

检测仪器设备

荧光光谱仪:核心设备,用于采集样品的激发光谱、发射光谱及强度,通常配备氙灯作为激发光源。

紫外-可见分光光度计:用于精确测量样品在紫外-可见光区的吸收光谱及特定波长下的吸光度。

积分球附件:与荧光光谱仪联用,用于收集样品发射的4π立体角范围内的所有荧光,实现绝对量子产率测定。

低温恒温器:为样品提供低温测试环境(如液氮温度),用于进行低温荧光光谱研究。

时间相关单光子计数系统:用于测量荧光寿命,是TCSPC技术的核心部件,常与脉冲激光器和光谱仪联用。

校准用标准光源:用于校准光谱仪检测器的波长和强度响应,确保光谱数据的准确性。

量子产率标准物质:如硫酸奎宁(在0.1M H2SO4中)、罗丹明6G等,其量子产率已知,用于相对法测定。

精密微量比色皿:用于盛放液体样品,要求透光性好、光程精确,常用石英材质,适用于紫外-可见光区。

固体样品支架:专门用于固定和测量固态薄膜或粉末状的银纳米晶样品。

共聚焦荧光显微镜:用于进行单粒子水平的量子产率测量和研究,具备高空间分辨率。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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