[發明專利]一種CdSe/ZnS核殼量子點的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201310515846.4
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN103558194B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 匡芮;楊文科;趙海麗;馮攸聯;閆榮金;劉一石;朱曉麗
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;B82Y40/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種CdSe／ZnS核殼量于點的制備方法及應用，具體涉及一種CdSe／ZnS核殼量子點的制備方法及檢測痕量爆炸物4-硝基甲苯的應用，屬于分析化學、納米材料技術領域。?

背景技術

納米材料具有不同于傳統固體材料的特殊結構及許多特性，如表面效應、小尺寸效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應等。量子點又稱半導體納米晶，是一種由II-VI族或III-V族元素組成、尺寸介于1-100nm之間的納米晶粒。?

由于量子點的粒徑尺寸小，比表面積大，表面含有較多的結構缺陷，從而導致禁帶中的電子陷阱增加，電子或空穴在價帶與導帶間躍遷時，很容易被電子陷阱捕獲而猝滅(稱非輻射式的電子躍遷)，從而消減了能夠在輻射躍遷中放出光子的電子數目，降低了半導體納米晶的量子熒光效率。為提高量子點的量子熒光效率，可在單核量子點的表面上外延生成一層寬帶隙的殼層結構，形成核／殼型量子點結構，以修飾核層表面上的缺陷及缺陷輻射，從而提高量子點的量子產率和發光效率。?

CdSe量子點在有氧和可見光的環境下易被氧化、光解，在一定程度上降低了CdSe量子點的穩定性，且其表面還存在大量的非輻射復合中心，因此，在其表面覆蓋適當厚度的無機材料形成核殼量子點結構，不僅可以防止CdSe被氧化光解，而且將CdSe核中的電子——空穴對限制在核層結構內，得到相對比較穩定的量子點產物。核殼量子點產物與其他量子點相似，可以發射熒光，它的發射光譜特征與量子點體積的大小、組成、表面分子等均有密切的關系。?

近年來，爆炸物的檢測技術得到了迅速的發展。與其他方法相比較，熒光分析法以其靈敏度更高、選擇性更強、信號及參數多樣、方法快捷、重現性好等優點獲得了無與倫比的優勢。硝基芳烴類化合物，是對人類和動植物具有威脅的爆炸物之一。申請號為201210391464.0的專利，公開了一種硝基芳烴類爆炸物的識別檢測方法，利用不同二胺為連接臂的5-二甲氨基-1-萘磺酰修飾的六種熒光傳感薄膜，根據不同連接臂連接的同一個熒光單元的傳感薄膜對硝基芳烴類化合物具有不同的猝滅響應，得到2，4-二硝基甲苯等爆炸物在坐標中處于不同區域，進而可以達到識別的目的。申請號為201310042069.6的專利，公開了一種2，4-二硝基甲苯快速檢測方法，其特征在于，根據需要選擇傳感芯片基底材料；在經清洗后的基底上制作金屬納米陣列結構，得到傳感芯片；將待測溶液結合在上述上述傳感芯片上后，待其自然風干后放入拉曼光譜檢測設備中在500-2000cm^-1的范圍內進行拉曼光譜掃描得到待測溶液的拉曼光譜譜圖；通過光譜軟件分析待測溶液拉曼光譜譜圖中1352cm^-1的特征峰的相對強度與2，4-二硝基甲苯含量的線性比例關系，進而實現2，4-二硝基甲苯的定量和定性檢測。?

上述文獻沒有公開將核殼量子點作為檢測硝基芳烴類化合物納米材料的技術特征，也沒有公公開將核殼量子點作為檢測4-硝基甲苯化合物的技術啟示。?

發明內容

本發明的技術任務之一是彌補現有技術的不足，提供一種CdSe／ZnS核殼量子點的制備方法，該制備工藝簡單，原料成本低。?

本發明的技術任務之二是提供該量子點在檢測痕量爆炸物4-硝基甲苯中的應用。?

本發明的CdSe／ZnS核殼量子點的制備方法及應用，技術方案如下：?

1.一種CdSe／ZnS核殼量子點的制備方法，包括以下步驟：?

(1)5mL的去離子水中，攪拌下，加入0.19mmol?NaOH，通N₂10min后，加入0.035mmol的Se粉，反應10min后加入0.051mmo1的A1粉，升溫至85℃，超聲15min，得到澄清的Na₂Se前軀體溶液；?

(2)將0.12mmol的高氯酸鎘溶解在50mL去離子水中，在攪拌下，加入0.120mmol的甲硫氨酸、0.125mmol的巰基丙酸，用質量分數10％的NaOH溶液調pH為8.5-9.0，室溫攪拌10min，加入Na2Se前軀體溶液，將溫度升至85℃，超聲25min，制得CdSe核量子點溶液；?

(3)向CdSe核量子點溶液中，加入甲硫氨酸0.110mmol、巰基丙酸0.110mmol，85℃保溫10min；同時滴加0.01mol／L的硫代乙酰胺溶液4.5mL和0.05mol／L的氯化鋅溶液3.0mL，滴加時間為5min；85℃超聲20min，制得CdSe／ZnS核殼量子點溶液；?