[發明專利]一種水溶性Zn摻雜的CdxZn1-xTe量子點的制備方法

無效

• 申請號: 201210553834.6
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103059869A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 肖琦;黃珊;蘇煒;盛家榮;黃燕敏;甘春芳;崔建國
• 申請（專利權）人: 廣西師范學院
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 王素娥

技術領域

本發明屬于生化分析檢測技術及納米材料制備技術領域，具體涉及一種水溶性Zn摻雜的Cd_xZn_1-xTe量子點的制備方法。

背景技術

量子點是一種由II-VI族或III-V族元素組成的、直徑在2~10nm之間的無機半導體納米晶體。由于量子點具有許多優越的熒光性能，使其在生化分析及生物醫學領域得到了相當廣泛的應用。與此同時，高質量、多功能熒光量子點的合成也逐漸引起了人們的極大關注。目前，人們通過有機相合成方法制備了多種熒光性能優越的量子點。然而，采用有機相合成方法所制得的量子點僅能分散在非極性或極性較弱的有機溶劑中而不能均勻分散在水溶液中，生物相容性差，極大限制了此類量子點在生化分析和生物醫學領域內的應用。因此，發展直接在水溶液中合成熒光性能優越、生物相容性好的量子點的制備新方法，逐漸成為量子點合成方面的研究熱點。

相較于有機相合成方法，直接在水溶液中合成量子點的方法具有成本低、操作簡單方便、反應條件溫和的優點，所制備的量子點的熒光性能優越、生物相容性好，能被廣泛應用于生化分析和生物醫學領域。目前已報道的在水溶液中制備的CdTe量子點主要采用巰基乙酸和巰基丙酸類小分子作為修飾劑，此類小分子不穩定、易揮發出惡臭味且具有致癌性，大大限制了CdTe量子點在生化分析和生物醫學領域內的應用。眾所周知，Cd是一種有毒的重金屬元素，使得制備的CdTe量子點毒性較大、生物相容性較差。因此，研究一種穩定性高、環境友好的修飾劑制備的熒光性能優越、生物相容性好、毒性低的量子點的制備方法將成為生化分析和生物醫學領域的關鍵技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水溶性Zn摻雜的Cd_xZn_1-xTe量子點的制備方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下。

一種水溶性Zn摻雜的Cd_xZn_1-xTe量子點的制備方法，操作步驟如下：

1.配制碲源的碲氫化鈉NaHTe或碲氫化鉀KHTe溶液：將摩爾比為2∶1～5∶1的硼氫化鈉NaBH₄或硼氫化鉀KBH₄和碲粉Te置于水中，在氮氣保護下，在70～100°C下攪拌反應1～20h，得到碲氫化鈉NaHTe或碲氫化鉀KHTe溶液。

2.在三頸燒瓶中配制鎘源的鎘鹽、鋅源的鋅鹽和修飾劑水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸溶液，其中Cd²⁺的濃度為0.0005～0.02mol/L，控制Cd²⁺∶Zn²⁺的摩爾比為1∶0.1～1∶1，調節溶液的pH值為8.0～12.0，在氮氣保護下，注入步驟1中制備的碲氫化鈉NaHTe或碲氫化鉀KHTe溶液50μL～8mL，在70～100°C下加熱回流5～120min，得到熒光發射波長可調、熒光量子產率高的水溶性Zn摻雜的Cd_xZn_1-xTe量子點溶液。

上述方法的步驟1和步驟2中，反應物中Cd²⁺∶Zn²⁺∶N-乙酰-L-半胱氨酸∶NaHTe或KHTe的摩爾比為1∶0.1～1∶1～3∶0.1～0.8。

上述的反應所用的鎘鹽為氯化鎘、溴化鎘或碘化鎘。

上述的反應所用的鋅鹽為氯化鋅、溴化鋅或碘化鋅。

上述的反應所用的碲粉為含量99.8%、規格200目的碲粉。

上述的反應所用的修飾劑為穩定性高、環境友好、生物相容性好的N-乙酰-L-半胱氨酸。

本發明的優點：

1.本發明直接在水溶液中進行Zn摻雜的Cd_xZn_1-xTe量子點的合成，原料易得，成本低，操作簡單方便。

2.采用本發明所制備的Zn摻雜的Cd_xZn_1-xTe量子點具有水溶性非常好、熒光發射波長可調（500-650nm）、熒光量子產率高（30-50%）、生物相容性好和毒性低的優點，可作為新型熒光納米探針應用于生化分析和生物醫學領域。

附圖說明

圖1為本發明制備得到的Zn摻雜的Cd_xZn_1-xTe量子點的熒光光譜圖。

圖中a~e是實施例2至實施例6中得到的具有不同發射波長的Zn摻雜的Cd_xZn_1-xTe量子點的熒光光譜圖。

具體實施方式