量子点（QD）具有发光（PL）波长易调谐的特性。其已被广泛应用于探测器、传感器、荧光引导手术和废水处理等领域，甚至其波长可扩展至近红外区。^1–4近红外（NIR）荧光成像是一种很有发展潜力的成像方式，因为在该光谱窗口中的光稳定性好，组织穿透性强。⁴

将PbS量子点在四氯乙烯（PCE）（无水，Sigma）中制备分散体。将样品装入光程为10mm的石英比色皿中。用爱丁堡DS5紫外-可见分光光度计测试了PbS量子点的吸收光谱。使用FLS1000荧光光谱仪进行了PL表征（图1）。

图1 爱丁堡FLS1000稳态瞬态荧光光谱仪

分别使用DS5和FLS1000测试PbS量子点的吸收光谱和发射光谱，如图2所示。吸收光谱显示其在可见区有强吸收，吸光度随着波长增大而减小，在1050 nm处的近红外区出现吸收峰。样品吸光度在1050 nm处保持在0.10以下，以弱化对PL光谱上升沿的再吸收影响。

图2 在DS5上从500-1100 nm（黑色）测试的PCE中PbS量子点的吸收光谱。PCE中PbS量子点的归一化发射光谱（红色），激发波长为670 nm。

使用积分球附件测试近红外区的光致发光量子产率（PLQY）（图3）。积分球附件能够在没有已知PLQY的参照样品的情况下测量固体和液体样品的量子产率。这对于NIR区的量子产率测试是特别有利的。

图3 测试PLQY时积分球的工作原理。激发光为蓝色，发射光为红色。

图4 计算PLQY的光谱（红色为PbS量子点的光谱，黑色为PCE空白溶剂的光谱）。负值和零值在对数坐标上显示为1。绿色框选为散射峰值的积分区域，蓝色框选为发射峰值的积分区域。

其中E是发射积分强度，S分别是样品（S）和参比（R）的散射积分强度。使用Fluoracle软件分析，PbS量子点的PLQY为49.9±0.2%，误差为三次重复的标准偏差。

多通道缩放扫描（MCS）是一种用于测试10 ns以上磷光寿命的光子计数技术。MCS模式是测试量子点寿命的理想选择。为了测量PbS的PL寿命，使用HPL-670的 MCS模式进行激发，监测1140 nm处收集的光子信号，得到PL曲线（图5）。得到的衰减曲线拟合成寿命为1.5 μs的单指数衰减。

图5 用HPL-670 MCS模式（100 kHz重复频率、10 μs脉冲周期）激发得到的PbS量子点的光致发光衰减曲线（1140 nm）。最小二乘尾部拟合为图中红色曲线，χ²为1.15。

FLS1000光致发光光谱仪成功地用于评估了近红外发射PbS量子点样品的稳态和瞬态光谱，其积分球附件获得样品的绝对量子效率为49.9%，并使用HPL-670 MCS模式测其寿命为1.5μs。

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