CN107298974B - 一种多层包裹的量子点核壳复合粒子及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多层包裹的量子点核壳复合粒子及其制备方法，在量子点表面包裹一层透明无机绝缘层，得到无机绝缘层包裹的量子点；在无机绝缘层的上联接还原性基团，然后再进行表面修饰，得到表面活化的无机绝缘层包裹的量子点；在表面活化的无机绝缘层包裹的量子点表面包裹贵金属纳米颗粒层，得到所述多层包裹的量子点核壳复合粒子。所述多层包裹的量子点核壳复合粒子具有稳定性好、生物毒性低、荧光强度强、量子效率高等特点。本发明反应在溶液中进行，全程不需高温高压，操作简单，产量较大，可以一次性制备大量多层包裹的量子点核壳复合粒子，并且可以通过控制反应条件和反应参数得到不同厚度的包裹层，具有良好的应用前景。

Description

一种多层包裹的量子点核壳复合粒子及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种高效率多层包裹制备核壳复合粒子的方法，具体涉及一种量子点表面包裹无机透明绝缘层和贵金属纳米颗粒层的方法。
背景技术
量子点又可称为半导体纳米晶体，与传统的有机荧光染料相比,，具有优良的光谱性能,，如宽的激发光谱，窄且对称的发射光谱，发光效率高，发射波长可控等。在生物医学，食品安全检测，细胞生物学、分子生物学等研究领域显示了极其广阔的应用前景。其中，发光效率最高，应用最为广泛的是镉系量子点，如硫化镉，硒化镉等。但由于镉具有生物毒性，对环境易造成污染，因此限制了镉系量子点的使用。
经研究，在镉系量子点的表面包覆一层非镉系材料，可解决其生物毒性和环境污染问题。发明专利CN 101717644A公开了一种二氧化硅包覆量子点的制备方法，得到粒径均匀的SiO2包覆的CdSe/CdS核-壳结构的量子点。发明专利CN 101215467A公开了一种硅烷包裹II-VI族半导体量子点的方法，得到硅烷包裹的II-IV族半导体量子点。，并通过控制量子点硅烷层的厚度来增加量子点在缓冲液中的稳定性，很好的保持其荧光特性,，减少量子点的光漂白及其光猝灭效应。发明专利CN 102925159A公开了一种人血清白蛋白(HSA)包裹硒化镉量子点的方法，得到了用人血清白蛋白做分散剂，包裹在粒子表面的硒化镉量子点。以上方法均可以解决镉系材料的生物毒性和环境污染问题，并且由于包裹的作用，量子点的稳定性普遍提高，寿命有所增加。但是，通过现有技术进行包裹后量子点的量子效率和发光特性却受到包裹层减弱、吸收或偏移等影响，从而阻碍了其进一步的应用研究。
发明内容
本发明克服现有技术中镉系量子点的环境友好性与量子效率和发光特性不可兼得的技术问题，提供了一种制备多层包裹镉系量子点核壳复合粒子的方法，在量子点表面形成不同材料和光学特性的复合包裹层。即在镉系量子点外包裹透明无机绝缘层，然后在透明无机绝缘层外包裹贵金属纳米颗粒层。所述多层包裹镉系量子点核壳复合粒子既可以通过透明无机绝缘层提高量子点的光化学稳定性和热稳定性，降低污染，降低其生物毒性；又可以通过贵金属纳米颗粒层中的贵金属纳米颗粒表面局域等离子体共振效应增强量子点的发光亮度和量子效率。所制备的核壳复合粒子具有稳定性好，生物毒性低，荧光强度强，量子效率高等特点。
其中，所述透明无机绝缘层，选自二氧化硅(SiO2)或聚苯乙烯(PS)层中的任意一种。
其中，所述贵金属纳米颗粒层，包括纳米金或银颗粒层(Au或Ag)。
本发明采用的技术方案是采用了金属纳米颗粒和透明无机绝缘层复合的多层包裹方式，且金属纳米颗粒层不能与量子点接触。本发明中所提及的量子点可以是单组分的，也可以是利用现有技术可先在镉系(镉化物)量子点表面制备一层非镉系半导体发光层，包括采用ZnS、ZnO、CQDs,SiC等包裹所制成的含镉化物的核壳量子点。
本发明核壳复合粒子的制备方法，包括以下步骤：
步骤(一)：在量子点表面包裹一层透明无机绝缘包裹层，得到无机绝缘层包裹的量子点。
不同无机绝缘包裹层的包裹方法不同，部分包裹层的方法如下：
1)PS包裹层：将量子点超声分散于去离子水中，加入苯乙烯与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的混合溶液，充分搅拌后缓慢加入过硫酸钾(KPS)溶液；在70℃水浴条件下，均匀搅拌反应3-7小时后，放入冰浴停止反应。将样品用无水乙醇离心清洗三次后获得PS包裹的量子点。
其中，超声处理时间为30-100min，优选地为，60min。
其中，所述量子点与去离子水用量比例为0.8-1.7g量子点：30ml去离子水，优选地为，1.2g量子点：30ml去离子水。
其中，所用苯乙烯与PVP的混合溶液可以由6.5ml苯乙烯加入0.15-0.6g PVP，再加45ml水混合配置而成，优选地为，所用苯乙烯与PVP的混合溶液可以由6.5ml苯乙烯加入0.35gPVP，再加45ml水混合配置而成。
其中，所述KPS溶液中KPS与水的比例为：0.1-0.3g KPS：5ml水，优选地为，0.2gKPS：5ml水。
2)SiO2包裹层：将量子点超声分散于无水乙醇中，加入氨水并在40℃下经磁力搅拌30min，获得氨水混合液。然后，在混合液中逐滴加入正硅酸乙酯(TEOS)溶液；在40℃条件下，磁力搅拌4-8小时，获得乳白色混合液体。最后将样品用无水乙醇离心清洗三次后获得SiO2包裹的量子点。
其中，所述超声处理的时间为30-100min，优选地为，60min。
其中，所述量子点与无水乙醇的用量比例为：0.8-1.7g量子点：30ml无水乙醇，优选地为，1.5g量子点：30ml无水乙醇。
其中，所述氨水的用量为1-20ml；所述氨水的浓度为0.5-1.5mol/L，优选地为，1.0mol/L。
其中，所述正硅酸乙酯(TEOS)溶液的浓度为0.05-0.5mol/L，优选地为0.2mol/L；所述量子点与正硅酸乙酯(TEOS)的用量比为：0.8-1.7g量子点：1-30ml。
步骤(二)：表面活化的无机绝缘层包裹的量子点的制备。
在步骤(一)中透明无机绝缘包裹层的上联接还原性基团，然后再进行表面修饰，得到表面活化的无机绝缘层包裹的量子点。
针对步骤(一)中的材料PS，需要通过表面修饰在绝缘层上联接可提供电子的还原性基团包括SO42-、NH-或通过磺化反应引入SO3基团，目的在于在PS包裹层表面吸附氨基、羧基、羰基、羟基或磺酸基，有利于纳米金属粒子在绝缘层上实现静电吸附并还原；可以对步骤(一)中的PS包裹的量子点用酒精清洗和超声处理后，加入浓硫酸、三氧化硫或发烟硫酸中的任意一种进行磺化，或者加入十二烷基硫酸钠、过硫酸钾、聚乙烯亚胺(PEI)等中的任意一种进行表面修饰，得到表面活化的无机绝缘层包裹的量子点。
其中，PS包裹的量子点超声处理时间可为30-100min，优选地为，60min。
其中，制备的表面活化的PS包裹的量子点经去离子水超声清洗并离心后提纯。
其中，对PS包裹层表面进行磺化时，浓硫酸、三氧化硫或发烟硫酸与量子点的比例为50-80ml：1.5g；
磺化温度为40-60℃；
磺化时间为7-12h；
磺化完成后需对核壳量子点材料加去离子水进行离心清洗提纯(经去离子水超声清洗并离心后提纯)，离心转速可为6000-10000转/min，离心时间可为5-10min。
其中，选用十二烷基硫酸钠、过硫酸钾、聚乙烯亚胺(PEI)等活化材料对绝缘层包裹量子点进行表面活化时，活化材料与无机绝缘层包裹的量子点的用量比例是1.5-10ml：3.6－6g。
针对步骤(一)中的材料SiO2，表面需要进行改性。目的在于一方面降低其表面能，增强分散性；另一方面是在SiO2包裹层表面引入琉基、羟基、环氧基或磺酸基，有利于纳米金属粒子在绝缘层上实现静电吸附并还原。将步骤(一)中得到的SiO2-量子点核壳材料经用酒精清洗和超声处理后，用硅烷偶联剂进行表面修饰。
其中，所述SiO2包裹的量子点超声处理时间可为30-100min，优选地为，60min。
其中，选用硅烷偶联剂对绝缘层包裹量子点进行表面活化时，活化材料与绝缘层包裹量子点比例是1.5-10ml：3.6-6g。
制备的表面活化的SiO2包裹的量子点经去离子水超声清洗并离心后提纯。
步骤(三)：在表面活化的无机绝缘层包裹的量子点(即表面活化的PS包裹的量子点或SiO2－包裹的量子点)表面包裹贵金属纳米颗粒层，得到所述两层包裹的量子点核壳复合粒子；所述贵金属纳米颗粒层包括纳米金或银颗粒层(Au或Ag)，贵金属纳米颗粒层具有荧光增强作用的材料。在所述贵金属纳米颗粒层外再依次包裹透明无机绝缘层、纳米金颗粒层等，可以得到多层包裹的量子点核壳复合粒子，继续增加包裹层数。
所述多层包裹的量子点核壳复合粒子具有较强的硬度，在硅胶等有机溶剂中具有较好的分散均匀性，利于其进一步的应用。
1)纳米银颗粒层的包裹：将步骤(二)中经去离子水超声清洗并离心后的产物通过超声分散于去离子水中，加入银氨或硝酸银或硫酸银等含银离子溶液，剧烈搅拌1h。先后加入保护剂与还原剂溶液，水浴反应7h后将产物用酒精离心清洗，即得到双层包裹的量子点核壳复合粒子。
所述保护剂选自PVP、巯基丙酸、聚乙烯醇等中的一种；
所述还原剂选自二甘醇、乙醇、乙二醇、柠檬酸钠、柠檬酸三钠、葡萄糖、核聚糖等中的一种。
2)纳米金颗粒层的包裹：将步骤(二)中经去离子水超声清洗并离心后的产物通过超声分散于含金离子的氯金酸(HAuCl4·4H2O)溶液中，搅拌均匀后加入保护剂、还原剂，反应30-120min后，将产物用酒精离心清洗，即得到多层(双层)包裹的量子点核壳复合粒子。
所述保护剂和还原剂是纳米金颗粒和纳米银颗粒制备中常用的材料。
在步骤(三)中，超声处理的时间可为30-100min，优选地为，60min。
所述离心的转速可为8000转/min，离心时间可为5-10min，优选地为，8min。
在步骤(三)制备银纳米颗粒层时，含银离子溶液的浓度为：0.5-4mol/L，优选地为，3.6mol/L。
所述保护剂溶液浓度为0.5-1.5mol/L，优选地为，0.6mol/L。
所述还原剂溶液浓度为0.15-0.6mol/L，优选地为，0.45mol/L。
所述含银离子溶液中银离子与量子点的质量比是：5-11:15，优选地为，7:15；
所述制备贵金属颗粒层的反应温度为60℃-80℃。
所述反应的时间为7-8h。
在步骤(三)中，制备纳米金颗粒层时，氯金酸(HAuCl4·4H2O)的浓度为0.3-3mol/L，优选地为，0.3mol/L、2.5mol/L。
所述保护剂浓度为0.4-1.3mol/L，优选地为，0.5mol/L。
所述还原剂浓度为0.25-0.7mol/L，优选地为，0.5mol/L。
所述氯金酸与量子点的质量比是：7-10:14,优选地为，8:14。
将步骤(三)制备所得的多层包裹的量子点核壳复合粒子经去离子水超声清洗和离心提纯后即获得纯的多层包裹的量子点核壳复合粒子。
本发明还提出了按照上述方法制备得到的多层包裹的量子点核壳复合粒子；不同包裹方式的量子点核壳复合粒子结构如图1所示，图1(a)复合量子点的合格结构由内至外为：量子点-氧化硅/PS绝缘层-纳米金或银颗粒/片/线的包裹层-氧化硅层；图1(b)复合量子点的合格结构由内至外为：纳米金或银颗粒/片/线球形结构-氧化硅/PS绝缘层-量子点-氧化硅层；图1(c)量子点-氧化硅/PS绝缘层与纳米金或银颗粒/片/线球形结构-氧化硅/PS绝缘层两种颗粒通过绝缘层互相联结。
本发明还提出了按照上述方法制备得到的多层包裹的量子点核壳复合粒子在太阳能电池、LED、光电催化净化膜等中的应用。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1)本发明利用透明无机绝缘包裹解决了现有荧光量子点稳定性差，易分解，环境污染严重且具有生物毒性的问题；
2)本发明利用化学还原剂和表面静电吸附共同作用，在选择最佳浓、比例、温度的情况下，实现厚度可控的透明无机层(PS或SiO2)。从而改变颗粒表面折射角度、共振波长等特性，解决了现有量子点在红黄光领域发光效率低的问题；
3)本发明的复合结构材料利用贵金属纳米颗粒(Au或Ag)的表面等离子体局域场增强效应可大幅提升荧光量子点的发光效率；
4)本发明反应在溶液中进行，全程不需高温高压，可以一次性制备大量多层包裹的核壳复合粒子，并且可以通过控制反应条件和反应参数得到不同厚度的包裹层。
5)本发明操作简单，产量较大，所述多层包裹的量子点核壳复合粒子荧光效率高、亮度大、结构稳定、无生物毒性、环境友好，具有良好的应用前景。
6)本发明所述的包裹层是在量子点和纳米贵金属层间引入了透明的二氧化硅或PS层，使纳米金属与量子点不接触，一方面避免了量子点荧光猝灭现象的发生，激励了荧光增强作用的产生；另一方面透明层不会阻挡荧光的发射。
7)所述多层包裹的量子点核壳复合粒子具有较强的硬度，在硅胶等有机溶剂中具有较好的分散均匀性。
附图说明
图1为不同包裹方式的多层包裹的量子点核壳复合粒子。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
实施例一：
将硫化锌包裹的硫化镉量子点超声分散于去离子水中，40min后，加入苯乙烯与PVP的混合溶液，充分搅拌后缓慢加入KPS溶液，均匀搅拌70℃水浴反应7h后放入冰浴停止反应。将样品用无水乙醇离心清洗三次后获得PS包裹的硫化镉量子点。苯乙烯与PVP的混合溶液是由6.5ml苯乙烯与0.18gPVP加45ml水混合配置而成。KPS溶液为0.1gKPS与5ml水配制而成。
将上述PS包裹量子点超声分散处理40min后，用酒精清洗离心三遍。离心转速为8000转/min，离心时间为6min；加入浓硫酸进行磺化，磺化温度为40℃，磺化时间为7h；浓硫酸的加入量为1.5g量子点粉末中加入50ml浓硫酸；而后将磺化后的量子点再次用去离子水清洗三遍去除多余的浓硫酸。离心转速为8000转/min，离心时间为6min；
将上述离心产物超声分散于加入了浓度为0.3mol/L的氯金酸HAuCl4·4H2O溶液中，搅拌10min后边搅拌边加入3.5ml柠檬酸三钠；继续搅拌10min后，一次性加入1mL浓度为0.02mol/L的NaBH4；将液体加温到40℃，加入6mL浓度为5mol/L的抗坏血酸维C，反应30min后，停止加温，降至室温。将产物用去离子水离心清洗，即得到Au-PS-ZnS/CdS结构的双层包裹的核壳量子点。
实施例二：
将硒化镉量子点超声分散于无水乙醇中，加入氨水并在40℃下经磁力搅拌30min，获得氨水混合液。然后，在混合液体中逐滴加入正硅酸乙酯(TEOS)溶液2.2ml。40℃磁力搅拌8小时，获得乳白色混合液体。最后将样品用去离子水离心清洗三次后获得SiO2包裹的量子点。
将得到的SiO2包裹量子点在去离子水中超声50min后，通过离心提纯，离心转速为8000转/min，离心时间为6min；加入硅烷偶联剂进行表面修饰。硅烷偶联剂加入量为2.4g二氧化硅比重中加入1.183ml硅烷偶联剂Y一氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂(KH-560)，在40℃的温度环境下搅拌2小时，最后以8000r/min离心10min洗涤提纯，如此反复4次。
将上述离心产物超声分散于去离子水中，超声处理时间可为60min；加入银氨溶液，银氨溶液的加入量为1.5g量子点粉末中加入0.8g硝酸银配置的银氨溶液；剧烈搅拌1h。再在溶液中先后加入PVP溶液与还原剂DEG溶液，PVP溶液的加入量可为1.5g量子点粉末中加入0.7gPVP粉末配置的PVP溶液；还原剂DEG的加入量可为1.5g量子点粉末中加入5mlDEG；水浴70℃条件下，反应7h后将产物用酒精离心清洗，即得到Ag-SiO2-CdS结构的双层包裹的核壳量子点.
实施例三：
将硫化镉量子点超声分散于去离子水中，超声时间为30min.加入苯乙烯与PVP的混合溶液，磁力搅拌30min后缓慢滴加KPS溶液，均匀搅拌后，70℃水浴反应7h。放入冰浴停止反应。将样品用无水乙醇离心清洗三次后获得PS包裹的硫化镉量子点。苯乙烯与PVP的混合溶液是由6.5ml苯乙烯与0.4gPVP加45ml水混合配置而成；KPS溶液为0.25gKPS与5ml水配制而成。
将得到的PS包裹量子点超声处理50min后，用酒精清洗离心三遍。离心转速为6000转/min，离心时间为10min；加入三氧化硫进行磺化，磺化温度为40℃，磺化时间可为7h；三氧化硫的加入量为1.5g量子点粉末中加入50ml三氧化硫；而后将磺化后的量子点再次用酒精清洗离心三遍去除多余的硫化物。离心转速为6000转/min，离心时间为10min；
将上述离心产物超声分散于去离子水中，超声处理时间可为40min；加入银氨溶液，银氨溶液的加入量可为1.5g量子点粉末中加入1.1g硝酸银配置的银氨溶液；剧烈搅拌1h。先后加入PVP溶液与还原剂乙二醇，PVP溶液的加入量可为1.5g量子点粉末中加入0.7gPVP粉末配置的PVP溶液；还原剂乙二醇的加入量可为1.5g量子点粉末中加入6ml乙二醇；水浴反应70摄氏度7h后将产物用酒精离心清洗，即得到Ag-PS-CdS结构的双层包裹的核壳量子点。
将上述离心产物超声分散于无水乙醇中，加入氨水并在40℃下经磁力搅拌30min，在混合液体中逐滴加入正硅酸乙酯(TEOS)溶液2.2ml。40℃磁力搅拌8小时，获得乳白色混合液体。最后将样品用无水乙醇离心清洗三次后获得SiO2-Ag-PS-CdS结构的多层包裹的核壳量子点。
该复合结构的量子点与硅胶等材料会有较好的接触性，混合均匀，有利于其在硅体系材料中的分散性，因此可应用于LED器件的封装。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多层包裹的量子点核壳复合粒子的制备方法，包括以下步骤：
步骤(一)：在量子点表面包裹一层透明无机绝缘层或聚苯乙烯层，得到无机绝缘层或聚苯乙烯层包裹的量子点；
步骤(二)：制备表面活化的无机绝缘层或聚苯乙烯层包裹的量子点；
步骤(三)：在表面活化的无机绝缘层或聚苯乙烯层包裹的量子点表面包裹贵金属纳米颗粒层，得到所述多层包裹的量子点核壳复合粒子。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述透明无机绝缘层为二氧化硅层。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述二氧化硅层的制备过程为：将量子点分散于无水乙醇中，加入氨水并在40℃下搅拌30min，获得氨水混合液；然后在混合液中加入正硅酸乙酯溶液；在40℃条件下搅拌4-8小时，得到二氧化硅层包裹的量子点。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚苯乙烯层的制备过程为：将量子点分散于去离子水中，加入苯乙烯与聚乙烯吡咯烷酮PVP的混合溶液，搅拌后加入过硫酸钾KPS溶液；在70℃水浴条件下，反应3-7小时后，放入冰浴停止反应，得到聚苯乙烯包裹的量子点。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将二氧化硅包裹的量子点用酒精清洗和超声处理后，用硅烷偶联剂进行表面修饰，制备表面活化的二氧化硅包裹的量子点。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，将聚苯乙烯包裹的量子点用酒精清洗和超声处理后，加入浓硫酸、三氧化硫或发烟硫酸中的任意一种进行磺化，或者加入十二烷基硫酸钠、过硫酸钾、聚乙烯亚胺(PEI)中的任意一种进行表面修饰，得到表面活化的聚苯乙烯包裹的量子点。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述贵金属纳米颗粒层包括纳米金颗粒层和纳米银颗粒层。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述贵金属纳米颗粒层外可以依次包裹透明无机绝缘层或聚苯乙烯层、纳米金颗粒层，继续增加包裹层数。
9.一种如权利要求1～8之任一项所述方法制备得到的多层包裹的量子点核壳复合粒子。
10.权利要求9所述的多层包裹的量子点核壳复合粒子在太阳能电池、LED、光电催化净化膜中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109929549A (zh) * 2017-12-15 2019-06-25 Tcl集团股份有限公司 一种量子点复合材料及其制备方法
CN108410447A (zh) * 2018-03-29 2018-08-17 京东方科技集团股份有限公司 介孔氧化硅纳米复合材料及其制备方法和显示装置
CN108753297B (zh) * 2018-05-31 2019-06-28 陕西师范大学 一种贵金属纳米颗粒嵌入稀土掺杂发光材料内部的方法
CN109254445B (zh) * 2018-10-15 2020-12-25 深圳市华星光电技术有限公司 一种黑色矩阵分散液及其制备方法、显示面板
CN112625671B (zh) * 2019-09-24 2022-09-06 Tcl科技集团股份有限公司 核壳纳米材料及其制备方法、应用和量子点发光二极管
CN113122238A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 Tcl集团股份有限公司 纳米材料及其制备方法、薄膜和发光器件
CN111136282A (zh) * 2020-01-17 2020-05-12 江苏大学 一种SiO2包覆Ag纳米颗粒的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101717644A (zh) * 2009-12-15 2010-06-02 中国科学院长春应用化学研究所 一种二氧化硅包覆量子点的制备方法
CN101724402A (zh) * 2009-11-26 2010-06-09 上海大学 CdSe/SiO2量子点复合荧光纳米粒子的制备方法
CN101906298A (zh) * 2010-08-13 2010-12-08 济南大学 一种含有表面等离子体荧光增强的纳米复合结构的薄膜及其制备方法
CN102115508A (zh) * 2010-12-03 2011-07-06 黑龙江大学 一种微米级聚合物荧光微球的合成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101724402A (zh) * 2009-11-26 2010-06-09 上海大学 CdSe/SiO2量子点复合荧光纳米粒子的制备方法
CN101717644A (zh) * 2009-12-15 2010-06-02 中国科学院长春应用化学研究所 一种二氧化硅包覆量子点的制备方法
CN101906298A (zh) * 2010-08-13 2010-12-08 济南大学 一种含有表面等离子体荧光增强的纳米复合结构的薄膜及其制备方法
CN102115508A (zh) * 2010-12-03 2011-07-06 黑龙江大学 一种微米级聚合物荧光微球的合成方法

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