溶液在pH 11 的環境中合成，其螢光特性較高，然而在 pH 7 之中性 環境其螢光強度相當低，此係因需有適當之 tetramethylammonium hydroxide pentahydrate 以去除 capping agent 使 MAA 有機會包覆量子 點，倘若使溶液太鹼則使量子點產生聚集 (aggregation)，因為太多 tetramethylammonium hydroxide pentahydrate 會使去 capping 之速率加 快，而MAA 無法快速包覆量子點使量子點無法形成水溶性。反之，
當溶液中太少tetramethylammonium hydroxide pentahydrate 亦無法有 效合成水溶性之量子點。
4-2-1-2 吡啶之影響
Peng 提出32合成CdSe/ZnS 時，當合成好之 CdSe 被 HDA 及 TOPO 所 capping 時，為使 ZnS 能完美之包覆於 CdSe，故利用吡啶將有機 包覆試劑軟化，進而利用吡啶以取代表面試劑，再將ZnS 合成於 CdSe 之表面。由於吡啶具有軟化包覆試劑之能力，又溶液去吸附使得ZnS 能完美之包覆。故本研究中利用吡啶此性質，將有機相之包覆試劑軟 化，再將MAA 包覆於量子點上。圖 4-9 得知，當吡啶 3 毫升加入溶 液反應，得到較高之螢光特性。
4-2-2 表面修飾硫酸琥珀酸包覆 CdSe/ZnS 量子點
依據文獻，Sun 等人 30利用 MSA 包覆量子點，使量子點成為水 溶性，並利用 MSA 含有兩個 COOH，以提高生物鍵結之機會。故於 此研究中利用 MSA 具有此優點，進行取代有機相 capping reagent，
將量子點表面修飾為水溶性之官能基。圖 4-10 所示為水溶性量子點 CdSe/ZnS 包覆 MSA 之模型。由圖 4-10 可明顯得知 MSA 的兩端之 COOH 可有效的應用結合含有胺基之蛋白質或生物物質等等。故為證 明量子點經由MSA 後其量子點發光性質不會改變，可由圖 4-11 及圖 4-12 分別為有機相量子點及水相量子點之螢光光譜圖加以分析，由圖 得知其發光性質並無改變，更可由圖4-13 圖 4-14 之紫外-可見光吸收 譜圖以確認其量子點之結構未被改變。圖 4-15 為水溶性量子點於日 光燈下與UV 燈下之發光特性。
4-2-3 表面修飾硫醇十一酸包覆 CdSe/ZnS 量子點
Fabien Pinaud33提出利用 phytochelatin-related peptides 做為有機 包覆試劑，取代由TOPO 等包覆之 CdSe/ZnS，使 CdSe/ZnS 由有機相 變成水溶性，係利用Peptides 中 Cysteines 之 SH 與 CdSe/ZnS 量子點
變。圖4-21 為水溶性量子點於日光燈下與 UV 燈下之發光特性。
4-2-4 兩步合成所得水溶性 CdSe/ZnS 量子點製程之探討
傳統上水溶性量子點之表面修飾與合成方法均利用相轉移或硫 醇基取代沉澱法，由於硫醇基之 pKa 值約等於 5，當利用硫醇基直接 取代量子點表面之有機包覆試劑並無法成功合成高螢光強度之水溶 性量子點；且硫醇基為酸性包覆試劑，因此量子點之結構必會遭受破 壞 ， 而 影 響 量 子 點 之 發 光 特 性 ； 故 利 用 硫 醇 基 時 必 須 加 以 利 用 TMAOH 做為 pH 值之校正，並有效取代有機相之包覆試劑。表 7 為 兩步驟 (Two-Stage)合成水溶性量子點之最佳化製程；由於不同的包 覆試劑均有不同環境才可完全取代及包覆量子點的表面。