Water-soluble Ag2Te Quantum Dots with Emission in the Second Near-infrared Window

doi:10.7503/cjcu20210034

Abstract

Abstract:

Quantum dots（QDs） have a wide range of applications in the field of biomedicine due to their unique optical properties. Ag₂Te， as a member of group Ⅰ-Ⅵ quantum dots， has the advantages of low biological toxicity and narrow band gap， which has attracted the attention of scholars at home and abroad. But currently there are few methods for synthesizing water-soluble Ag₂Te quantum dots， and the tunable fluorescence emission wavelength range is limited. This paper presented a new method of preparing water-soluble Ag₂Te quantum dots with fluorescence emission in the second near-infrared window（NIR-Ⅱ）. This method applied silver nitrate as the silver source and N-acetyl-L-cysteine as the ligand. Sodium tellurite was reduced with sodium borohydride to obtain the tellurium source. The reaction condition was mild， such as room temperature， atmospheric atmosphere， and no toxic organic compounds were involved. Moreover， through cationic treatment， the surface defects of Ag₂Te QDs were passivated and ultra-small water-soluble Ag₂Te quantum dots with uniform size could be obtained. The fluorescence emission was centered at 1160 nm with a quantum yield of 8.0%（using IR26 dye as reference）. The Ag₂Te quantum dots synthesized by this method had good biocompatibility， and obvious near-infrared fluorescence could be observed after QDs being injected into mice， showing potential for further biological applications.

Key words: Water-soluble, Ag₂Te quantum dots, Fluorescence, The Second near-infrared window

CLC Number:

O613.5

TrendMD:

ZHOU Jieqiong, HUANG Yan, ZHANG Zhiling, PANG Daiwen, TIAN Zhiquan. Water-soluble Ag₂Te Quantum Dots with Emission in the Second Near-infrared Window[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(6): 2072.

Figures/Tables 12

References 24

25	Dong L. L.， Li W. J.， Yu L. D.， Sun L. N.， Chen Y.， Hong G. B.， ACS Appl. Mater. Interfaces， 2020， 12（38）， 42558—42566
26	Chen C.， He X.， Gao L.， Ma N.， ACS Appl. Mater. Interfaces， 2013， 5（3）， 1149—1155
27	Zhang Y. J.， Liu Y. S.， Li C. Y.， Chen X. Y.， Wang Q. B.， J. Phys. Chem. C， 2014， 118（9）， 4918—4923
28	Castner D. G.， Hinds K.， Grainger D. W.， Langmuir， 1996， 12（21）， 5083—5086
29	Bao H. B.， Gong Y. J.， Li Z.， Gao M. Y.， Chem. Mater.， 2004， 16（20）， 3853—3859
30	Colvin V. L.， Goldstein A. N.， Alivisatos A. P.， J. Am. Chem. Soc.， 1992， 114（13）， 5221—5230
31	Zhao X.， Cai Y.， Wang T.， Shi Y.， Jiang G.， Anal. Chem.， 2008， 80（23）， 9091—9096
32	Smith A. M.， Nie S.， Accounts Chem. Res.， 2010， 43（2）， 190—200
33	Dai Q.， Wang Y.， Li X.， Zhang Y.， Pellegrino D. J.， Zhao M.， Zou B.， Seo J.， Wang Y.， Yu W. W.， ACS Nano， 2009， 3（6）， 1518—1524
34	Henglein A.， Chem. Rev.， 1989， 89（8）， 1861—1873
35	Xiao Q.， Liang Y.， Liu Y.， Lu S. Y.， Huang S.， Luminescence， 2018， 33（1）， 181—189
36	Algar W. R.， Krull U. J.， ChemPhysChem， 2007， 8（4）， 561—568
37	Sun H.， Zhang F.， Wei H.， Yang B.， J. Mater. Chem. B， 2013， 1（47）， 6485—6494
38	Huang B.， Hu J.， Li H.， Luo M. Y.， Chen S.， Zhang M. X.， Sun Z.， Cui R.， ACS Appl. Bio Mater.， 2020， 3（3）， 1636—1645
1	Bruchez M.， Moronne M.， Gin P.， Weiss S.， Alivisatos A. P.， Science， 1998， 281（5385）， 2013—2016
2	Mattoussi H.， Medintz I. L.， Goldman E. R.， Uyeda H. T.， Nat. Mater.， 2005， 4（6）， 435—446
3	Zhang L. J.， Xia L.， Xie H. Y.， Zhang Z. L.， Pang D. W.， Anal. Chem.， 2018， 91（1）， 532—547
4	Li C. Y.， Wang Q. B.， ACS Nano， 2018， 12（10）， 9654—9659
5	Lu H.， Carroll G. M.， Neale N. R.， Beard M. C.， ACS Nano， 2019， 13（2）， 939—953
6	Smith A. M.， Mancini M. C.， Nie S.， Nat. Nanotechnol.， 2009， 4（11）， 710—711
7	Hong G.， Antaris A. L.， Dai H.， Nat. Biomed. Eng.， 2017， 1（1）， 10
8	Yu M. X.， Ma J. J.， Wang J. M.， Cai W. G.， Zhang Z. L.， Huang B.， Sun M. Y.， Cheng Q. Y.， Zhang Z. L.， Pang D. W.， Tian Z. Q.， ACS Appl. Nano Mater.， 2020， 3（6）， 6071—6077
9	Zhang J. J.， Lin Y.， Zhou H.， He H.， Ma J. J.， Luo M. Y.， Zhang Z. L.， Pang D. W.， Adv. Healthc. Mater.， 2019， 8（14）， 1900341
10	Zhang Y.， Hong G. S.， Zhang Y. J.， Chen G. C.， Li F.， Dai H. J.， Wang Q. B.， ACS Nano， 2012， 6（5）， 3695—3702
11	Zhu C. N.， Chen G.， Tian Z. Q.， Wang W.， Zhong W. Q.， Li Z.， Zhang Z. L.， Pang D. W.， Small， 2017， 13（3）， 1602309
12	Zhao J. Y.， Chen G.， Gu Y. P.， Cui R.， Zhang Z. L.， Yu Z. L.， Tang B.， Zhao Y. F.， Pang D. W.， J. Am. Chem. Soc.， 2016， 138（6）， 1893—1903
13	Jiang P.， Zhu C. N.， Zhang Z. L.， Tian Z. Q.， Pang D. W.， Biomaterials， 2012， 33（20）， 5130—5135
14	Zhang J. Z.， Tang H.， Chen X. Z.， Su Q. Q.， Xi W. S.， Liu Y. Y.， Liu Y. F.， Cao A. N.， Wang H. F.， J. Nanopart. Res.， 2020， 22（9）， 287
15	Kershaw S. V.， Susha A. S.， Rogach A. L.， Chem. Soc. Rev.， 2013， 42（7）， 3033—3087
16	Du Y. P.， Xu B.， Fu T.， Cai M.， Li F.， Zhang Y.， Wang Q. B.， J. Am. Chem. Soc.， 2010， 132（5）， 1470—1471
17	Fujikane M.， Kurosaki K.， Muta H.， Yamanaka S.， J. Alloy. Compd.， 2005， 393（1/2）， 299—301
18	Reiss P.， Carriere M.， Lincheneau C.， Vaure L.， Tamang S.， Chem. Rev.， 2016， 116（18）， 10731—10819
19	Jing L.， Kershaw S. V.， Li Y.， Huang X.， Li Y.， Rogach A. L.， Gao M.， Chem. Rev.， 2016， 116（18）， 10623—10730
20	Zhang Y. J.， Yang H. C.， An X. Y.， Wang Z.， Yang X. H.， Yu M. X.， Zhang R.， Sun Z. Q.， Wang Q. B.， Small， 2020， 16（14）， 2001003
21	Wang J. M.， Zhu C. N.， Zhu D. L.， Tian Z. Q.， Lin Y.， Pang D. W.， Chem. J. Chinese Universities，2015， 36（7）， 1264—1268（王佳梅，朱春楠，朱东亮，田智全，林毅，庞代文. 高等学校化学学报， 2015， 36（7）， 1264—1268）
22	Yarema M.， Pichler S.， Sytnyk M.， Seyrkammer R.， Lechner R. T.， Fritz⁃Popovski G.， Jarzab D.， Szendrei K.， Resel R.， Korovyanko O.， Loi M. A.， Paris O.， Hesser G.， Heiss W.， ACS Nano， 2011， 5（5）， 3758—3765
23	Yang M.， Gui R. J.， Jin H.， Wang Z. H.， Zhang F. F.， Xia J. F.， Bi S.， Xia Y. Z.， Colloid Surf. B⁃Biointerfaces， 2015， 126， 115—120
24	Jin H.， Gui R.， Sun J.， Wang Y. F.， Colloid Surf. B⁃Biointerfaces， 2016， 143， 118—123

[1]	WANG Junyang, LIU Zheng, ZHANG Qian, SUN Chunyan, LI Hongxia. Application of DNA Silver Nanoclusters in the Fluorescence Biosensors based on Functional Nucleic Acids [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(6): 20220010.
[2]	LU Cong, LI Zhenhua, LIU Jinlu, HUA Jia, LI Guanghua, SHI Zhan, FENG Shouhua. Synthesis， Structure and Fluorescence Detection Properties of a New Lanthanide Metal-Organic Framework Material [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(6): 20220037.
[3]	LI Qiao, ZHAO Yang, WANG Enju. Moisture Absorption Reaction and Fluorescence Property of Highly Active Michael System Based on Arylidenemalononitrile [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(3): 20210690.
[4]	TIAN Xueqin, MO Zheng, DING Xin, WU Pengyan, WANG Yu, WANG Jian. A Squaramide-containing Luminescent Metal-organic Framework as a High Selective Sensor for Histidine [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(2): 20210589.
[5]	WU Zexin, ZHU Yuanjie, WANG Hongzhong, WANG Junan, HE Ying. Methyl-modified Carbazole/Diphenyl Sulfone-based AIE-TADF Blue Emitter and Its OLEDs [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(11): 20220371.
[6]	LIU Miao, LIU Ruibo, LIU Badi, QIAN Ying. Synthesis， Two-photon Fluorescence Imaging and Photodynamic Therapy of Lysosome-targeted Indole-BODIPY Photosensitizer [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(10): 20220326.
[7]	HAN Zongsu, YU Xiaoyong, MIN Hui, SHI Wei, CHENG Peng. A Rare Earth Metal-Organic Framework with H₆TTAB Ligand [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(1): 20210342.
[8]	MA Jianxin, LIU Xiaodong, XU Na, LIU Guocheng, WANG Xiuli. A Multi-functional Zn（II） Coordination Polymer with Luminescence Sensing， Amperometric Sensing， and Dye Adsorption Performance [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(1): 20210585.
[9]	WU Ji, ZHANG Hao, LUO Yuhui, GENG Wuyue, LAN Yaqian. A Microporous Cationic Ga（III）-MOF with Fluorescence Properties for Selective sensing Fe³⁺ Ion and Nitroaromatic Compounds [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(1): 20210617.
[10]	LI Ran, ZHANG Xudong, MU Lidan, SUN Tong, AI Ganggang, SHA Yelong, ZHANG Yuqi, WANG Jijiang. Preparation and Application of Triplethiophene Derivative Functionalized SiO₂ Inverse Opal Photonic Crystal Fluorescent Films [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(9): 2989.
[11]	YUAN Chunling, YAO Xiaotiao, XU Yuanjin, QIN Xiu, SHI Rui, CHENG Shiqi, WANG Yilin. Colorimetry/Ratio Fluorimetry Determination of Glucose with Bifunctional Carbon Dots [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(8): 2428.
[12]	CHEN Hongda, ZHANG Hua, WANG Zhenxin. Development of Small Animals in vivo Fluorescence-photothermal Dual Mode Imaging System [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(3): 725.
[13]	CHEN Xiaoyu, LIU Yisheng, HE Mu, SHANGGUAN Ping, HAN Lulu, WANG Jiefei, SHI Bingyang. Recent Advances in Fabricating the Multifunctional Aβ Small Organic Molecule Probes for Theranostic Application [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(11): 3310.
[14]	XI Jing, CHEN Na, YANG Yanbing, YUAN Quan. Recent Progress in Controlled Synthesis of Persistent Luminescence Nanomaterials for Diagnosis Applications [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(11): 3247.
[15]	KUANG Xiaojun, YI Jingwei, FANG Xiaoxia, LAI Dongmei, XU Hong. Preparation of Water-soluble Coumarin Fluorescent Substrate and Its Application in Droplet Based Digital Detection [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(11): 3537.

Water-soluble Ag₂Te Quantum Dots with Emission in the Second Near-infrared Window

RichHTML

PDF (PC)

Knowledge

Abstract

Cite this article

share this article

Figures/Tables 12

References 24

Related Articles 15

Recommended Articles

Metrics

Comments