[發明專利]一種基于碲化鎘量子點光致發光的非接觸式測溫方法

有效

• 申請號: 201310304067.X
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103411703A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 李本強;李陽陽;丁海濤;江新兵;于偉
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01K11/20
• 分類號: G01K11/20
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種基于碲化鎘量子點光致發光的非接觸式測溫方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，光譜成像系統的組成安裝，顯微物鏡（4）正上方安置有顯微鏡加熱臺（3），樣品（1）固定在顯微鏡加熱臺（3）上面，樣品（1）的實時溫度由熱電偶（2）測得，汞燈（9）發射出的紫外光通過激發光濾鏡（8）得到波長為340～390nm的激發光（6），激發光（6）經過二色分光鏡（7）反射后通過顯微物鏡（4）聚焦至樣品（1）上，樣品（1）的發射光（5）經過顯微物鏡（4）收光后依次透過二色分光鏡（7）和發射光濾鏡（10），由聚光鏡（11）聚焦后經平面反射鏡（12）反射至影像光柵光譜儀（13），影像光柵光譜儀最終將光信號傳輸給CCD相機（14）做后續處理；

第二步，半導體碲化鎘(CdTe)量子點的合成與樣品1制備，半導體CdTe量子點的合成采用自下而上的水相化學合成法，采用乙酸鎘水合物(Cd(CH₃COO)₂·2H₂O)水溶液作為鎘源(Cd²⁺)，亞碲酸鉀(K₂TeO₃)水溶液作為碲源(Te⁴⁺)，兩者以1:1的體積比各50ml混合后加入巰基乙酸(TGA)18ul作為穩定劑，加入硼氫化鈉(NaBH₄)80mg作為還原劑，最終組成前驅體溶液，通過控制前驅體溶液的冷凝回流反應時間4h，得到光致發光為綠色的CdTe量子點，樣品（1）的制備，樣品（1）的制備選擇載玻片作為襯底材料，其表面做清潔處理，在透明剛性基材（15）表面旋涂有機聚合物硅膠材料PDMS（16），取25uL濃度為0.2mmol/L的CdTe量子點膠體溶液（19）滴加至PDMS（16）層中央，80℃下加熱10min；

第三步，溫度標定，在光譜成像系統中，通過調節顯微鏡加熱臺（3）的設定溫度可以獲得已知的不同溫度下量子點光譜的峰值波長、發光強度和半峰寬，將不同溫度下的光致發光光譜進行高斯擬合，提取出峰值波長、發光強度和半峰寬信號，將提取的信號與溫度一一對應并做線性擬合，最終得到峰值波長—溫度、發光強度—溫度和半峰寬—溫度三大溫度標定曲線；

第四步，對微電極焦耳熱、微流體傳熱及細胞體溫度進行測量，

1）微電極的制備，采用表面絕緣的透明剛性基材（15）作為基底，在其表面做清潔處理，旋涂一層厚度為300nm的EPG533光刻膠（17）光刻工藝實現微電極的負圖案，之后采用濺射工藝濺射一層厚度為200nm的鋁，最后用Lift-off工藝實現微電極（18）的圖形結構，將10uL濃度為0.2mmol/L?CdTe量子點膠體溶液（19）滴加到微電極（18）中間部位，電極兩端加電產生焦耳熱；

2）微流道的制備，采用透明剛性基材（15）為基底，清潔處理后在表面旋涂一層厚度為100um的有機聚合物硅膠材料PDMS（16），通過軟壓印方法在PDMS上實現微流道結構，微流道結構寬550um，深50um，50uL濃度為0.2mmol/L?CdTe量子點膠體溶液（19）事先均勻分散在流體（21）中，通過注射方法將流體引入微流道中；

3）細胞體吞噬量子點的過程，在透明剛性基材（15）上平鋪一層細胞培養基（22），將150uL濃度為0.68mg/mL的CdTe量子點分散到細胞培養基（22）中，加入細胞（23）后，經過24h的培養，通過細胞的內吞作用使量子點在細胞體均勻分散。

2.根據權利要求1所述的一種基于碲化鎘量子點光致發光的非接觸式測溫方法，其特征在于：所述的影像光柵光譜儀（13）狹縫寬度200um。

3.根據權利要求1所述的一種基于碲化鎘量子點光致發光的非接觸式測溫方法，其特征在于：CCD相機（14）曝光時間為1s。

4.根據權利要求1所述的一種基于碲化鎘量子點光致發光的非接觸式測溫方法，其特征在于：所述的測溫對象為微小系統，基材為透明，測溫范圍為室溫到300℃。