中文摘要：

纳米量子点由于其区别于体材料的独特性质以及广阔的应用前景，受到了前所未有的关注。对量子点的光谱特性、量子效应和环境效应的研究具有重要的科学意义，也是拓展其应用的必要前提。本项目希望利用三维高分辨的微区光谱方法，对半导体单量子点进行光谱特性研究，以期对量子点的发光机理、能态结构、荧光寿命、谱线宽度、弛豫过程、淬灭机理以及环境效应等，有一个比较全面、精确和深入的了解。

结论摘要：

水溶半导体量子点用于生物的研究目前非常活跃。相对于传统荧光指示剂，量子点具有诸多的优点，具有极大的应用价值。由于量子点在生物中的应用刚刚起步，因此有必要对其在生物细胞中的发光特性有一个全面的了解。我们通过水溶CdTe单量子点的荧光测量，研究了量子点的发光效率和光稳定性。通过对量子点的表面处理，使量子点的发光效率提高了近一倍，光稳定性提高了近2倍。结果已经在Nanotechnology发表。通过对活细胞内量子点的荧光研究发现，细胞环境中氧含量越低、激发光能量密度越低、量子点的局域密度越高，则量子点的光稳定性越好。这一结果在Nanotechnology发表后被评选为该杂志2006年的Highlights。在对活细胞内量子点的荧光光谱特性进行研究时发现量子点的发光光谱随着光照时间的延长会有一个增强、蓝移和淬灭的过程。进一步的研究发现上述过程是由光氧化反应引起的，参与光氧化过程的是单态氧。这些单态氧是通过量子点将光能量转移给吸附在量子点表面的氧分子而产生的。上述结果已经发表在JACS.杂志上。论文发表以后，Biophotonics International杂志专门撰文介绍了我们这一工作。