[發明專利]一種CdTeSeS合金量子點的水相制備方法

有效

• 申請號: 201410257343.6
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104059670B
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 周培疆;劉西京;詹紅菊
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;B82Y40/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明涉及熒光納米材料的合成，更具體涉及一種CdTeSeS合金量子點的水相制備方法，制備出的量子點粒徑小(1.5-4nm)，且粒度分布均一，熒光量子效率較高，不用連接抗體可直接用于活細胞標記，也可用于檢測水中重金屬離子。

背景技術

CdTeSeS合金量子點因具有尺寸可調的發光特性（發光范圍覆蓋從藍光到近紅外光區），寬的激發范圍、相對較窄的發射半峰全寬以及高的發光量子產率等特點成為人們研究較多的量子點之一。通過調節CdTeSeS合金量子點中Te與Se的比例，使其激發波長可達近紅外的波段。目前，在水相中直接合成制備的CdTeSeS合金量子點，不僅半峰寬寬，且量子產率低，無法應用于生物標記。因此，如何在水相中合成高質量的CdTeSeS合金量子點成為當前的研究熱點。

發明內容

本發明的目的是在于提供了一種CdTeSeS合金量子點的水相制備方法，該粉末在使用前溶于PBS溶液中或去離子水中得CdTeSeS合金量子點溶液。該量子點制備工藝快速簡單，工藝參數易控制，無需后處理過程，所需原料價格低廉，制備出的量子點粒徑小（1.5-4nm）且粒度分布較均一，熒光量子產率較高（50%左右），無需除氧，反應容易控制，不用連接抗體可直接用于活細胞標記，也可用于檢測水中重金屬離子。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術措施：

一種CdTeSeS合金量子點組成為：硒粉（Se）、亞碲酸鈉（NaTeO₃，質量分數為97%）、硼氫化鉀（KBH₄，質量分數為96%）、氯化鎘(CdCl₂·2.5H₂O)、巰基丙酸（MPA），其余為水溶液。本發明中，用巰基丙酸為穩定劑及硫源，以硒代硫酸鈉為硒源，亞碲酸鈉為碲源，通過高溫加熱方式制備CdTeSeS合金量子點，制備得到的量子點不僅粒徑小(1.5-4nm)且粒度分布均一，熒光量子效率較高（30%-50%），克服了以往合成CdTeSeS量子點反應時間長，粒度分布寬，且量子產率不高的局限性。

所述的CdTeSeS合金量子點中，亞碲酸鈉+硒代硫酸鈉、氯化鎘（CdCl₂·2.5H₂O）、巰基丙酸（MPA）的摩爾比率為1：8：19～24，130℃下加熱20min-40min，pH值為8-10。

一種CdTeSeS合金量子點的水相制備方法，其步驟是：

A、硒粉（Se）與亞硫酸鈉(Na₂SO₃)反應制備硒代硫酸鈉溶液：分別稱取0.7890~2.3670g硒粉和2.5208~7.5624g亞硫酸鈉于250mL三口燒瓶中，向其中加入60~80mL去離子水，水浴回流，溫度控制在80~95℃，（在范圍內都能有效制備）反應8~10h至溶液變為淡黃色透明液體，停止加熱。自然冷卻至常溫（20-25℃，以下相同）后轉入100mL的容量瓶中并用去離子水定容至刻度，為0.10~0.30mol/L的硒代硫酸鈉溶液，反應方程式如下：

Se+Na₂SO₃→Na₂SeSO₃

B、稱取0.2284～2.2835g氯化鎘(CdCl₂·2.5H₂O)晶體，用去離子水溶解定容至100mL，得到0.01～0.10mol/L氯化鎘溶液；

C、稱取0.1061～1.0614g巰基丙酸(MPA)，用去離子水稀釋定容至100mL，得0.01～0.10mol/L的巰基丙酸溶液；

D、取去離子水95～200mL，分別依次加入0.01～0.10mol/L的氯化鎘溶液0.520～31.2mL、0.01～0.10mol/L的巰基丙酸溶液0.884～74.88mL，用1～5mol/L的氫氧化鈉溶液調節溶液pH值為8-10，加入1.44～86.4mg的亞碲酸鈉晶體，待溶解穩定后，同時加入硼氫化鉀2.46～147.53mg與硒代硫酸鈉溶液1.3～3.9mL，放置1~2h，得到混合液；

E、取步驟D中的混合液30ml于三頸瓶中，130℃下加熱20-40min，即制得水溶性CdTeSeS合金量子點。其中：亞碲酸鈉+硒代硫酸鈉、氯化鎘、巰基丙酸的摩爾比率分別為1：8：19～24；