[發明專利]核殼結構CdSe/CdS量子點及其合成方法和用途

在審

• 申請號: 201711318410.0
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108048094A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 趙勤;賈雪平;石健
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;C09K11/02;G01N21/31
• 代理公司: 南通市永通專利事務所(普通合伙) 32100
• 代理人: 葛雷

1.一種核殼結構CdSe/CdS量子點，其特征是：CdSe/CdS核殼結構量子點的呈單分散，且近似球形，平均直徑為3.1 nm；

由下列方法合成得到：

（1）首先，三頸燒瓶中加入1 mmol硒粉與50 mL液體石蠟，在磁力攪拌下加熱至220℃，待硒粉全溶得到硒溶液；與此同時，另一三頸燒瓶中加入20 mmol氧化鎘、9.6 mL油酸和40mL液體石蠟，在磁力攪拌下加熱至170℃，氧化鎘粉末逐漸溶解生成鎘溶液；然后，取10 mL鎘溶液注入磁力攪拌下的硒溶液中，反應生成CdSe量子點；繼續加熱保持溫度220℃回流30min，使CdSe量子點進一步熟化生長；

（2）CdSe量子點合成完成后，將量子點溶液降溫至170℃；隨后將硫化氫氣體導入三頸燒瓶以進一步合成核殼結構的CdSe/CdS量子點；硫化氫氣體的產生是通過蠕動泵將10mmol L?1的硫化鈉溶液和20 mmol L?1的硫酸溶液同時以4.8 mL/min的進樣速度連續不斷的泵入氫化物發生系統中，兩種溶液在反應管中混合并反應，然后生成的硫化氫氣體在氣液分離器中與液體分離后被載氣流速為80 mL/min的氮氣攜帶進入三頸燒瓶；在磁力攪拌下，硫化氫氣體與CdSe量子點反應生成核殼結構的CdSe/CdS量子點；當泵入的硫化鈉溶液達到100 mL后，關閉蠕動泵；三頸燒瓶中的溶液在磁力攪拌下加熱升溫至220℃回流30min，使CdSe/CdS量子點進一步熟化生長。

2.一種核殼結構CdSe/CdS量子點的合成方法，其特征是：包括下列步驟：

（1）首先，三頸燒瓶中加入1 mmol硒粉與50 mL液體石蠟，在磁力攪拌下加熱至220℃，待硒粉全溶得到硒溶液；與此同時，另一三頸燒瓶中加入20 mmol氧化鎘、9.6 mL油酸和40mL液體石蠟，在磁力攪拌下加熱至170℃，氧化鎘粉末逐漸溶解生成鎘溶液；然后，取10 mL鎘溶液注入磁力攪拌下的硒溶液中，反應生成CdSe量子點；繼續加熱保持溫度220℃回流30min，使CdSe量子點進一步熟化生長；

（2）CdSe量子點合成完成后，將量子點溶液降溫至170℃；隨后將硫化氫氣體導入三頸燒瓶以進一步合成核殼結構的CdSe/CdS量子點；硫化氫氣體的產生是通過蠕動泵將10mmol L?1的硫化鈉溶液和20 mmol L?1的硫酸溶液同時以4.8 mL/min的進樣速度連續不斷的泵入氫化物發生系統中，兩種溶液在反應管中混合并反應，然后生成的硫化氫氣體在氣液分離器中與液體分離后被載氣流速為80 mL/min的氮氣攜帶進入三頸燒瓶；在磁力攪拌下，硫化氫氣體與CdSe量子點反應生成核殼結構的CdSe/CdS量子點；當泵入的硫化鈉溶液達到100 mL后，關閉蠕動泵；三頸燒瓶中的溶液在磁力攪拌下加熱升溫至220℃回流30min，使CdSe/CdS量子點進一步熟化生長。

3. 根據權利要求2所述的核殼結構CdSe/CdS量子點的合成方法，其特征是：所述反應管為聚四氟乙烯管，內徑為0.7 mm，長度為50 cm。

4.一種核殼結構CdSe/CdS量子點在微藻含油量快速檢測中的應用，其特征是：包括下列步驟：

（1）藻的培養使用：將小球藻利用BG11培養基擴大培養后，又按三種不同條件分類培養藻種，各培養條件如下：A培養于光照培養箱中，光照時間是14h/d，光暗比7：5，光照強度是10000lx，恒溫25℃，用BG11液體培養基培養；B處于搖床中，搖床轉速是1500r/min，光照時間為12h/d，光暗比是1:1，光照強度為6000lx，有光照時溫度為25℃，無光照時為室溫，用80%體積分數的BG11培養基和20%體積分數的水混合培養；C培養于普通室內環境，通過BG11培養基提供營養，由碘鎢燈提供光源和熱源，光照時間為24h/d，溫度控制在28—32℃范圍內；

使用藻液時取對數生長末期藻液，用離心機3500轉/分鐘離心8分鐘后棄上清液，加入PBS緩沖液重懸，3500轉/分鐘離心8分鐘，重復三次洗凈藻種后，用PBS緩沖液沖洗出藻種配制成相應濃度藻液待用；

（2）吸光度與藻細胞密度的線性關系的確定：

利用血球計數板和顯微鏡數數方法測定藻液細胞密度，同時測定藻液在600nm的光吸收值OD600，得到吸光度與藻細胞密度的線性關系；

（3）二甲基亞砜與量子點熒光的測定：

取量子點母液2ml、丙酮8ml稀釋為6mg/ml的溶液10ml；給四個洗凈烘干的錐形瓶依次編號，向其中分別加入①10mlPBS緩沖液、②8mlPBS緩沖液+2ml二甲亞砜、③9mlPBS緩沖液+1ml量子點溶液、④7mlPBS緩沖液+2ml二甲亞砜+1ml量子點溶液；反應五分鐘后在380nm激發波長處依次測定四組樣品熒光光譜；

（4）含有二甲基亞砜與量子點的藻液熒光測定

取 OD600值為0.445的藻液，向四個洗凈烘干的錐形瓶中依次加入①10ml藻液、②9ml藻液+1ml量子點溶液、③8ml藻液+2ml二甲亞砜溶液、④7ml藻液+2ml二甲亞砜+1ml量子點溶液；反應五分鐘后，依次于380nm激發波長處掃描測定500nm—710nm發射波長范圍內的熒光譜峰，繪制曲線比較分析二甲亞砜和量子點對藻液熒光的影響；

（5）最佳量子點濃度的測定

取量子點母液，分別稀釋為2mg/ml、4mg/ml、6mg/ml、8mg/ml、10mg/ml、12mg/ml濃度待用；取 OD600值為0.445的A類藻液；向編號為1—7的錐形瓶中都加入7ml藻液、2ml二甲亞砜；并對應編號分別添加1ml量子點溶液，濃度分別為0 mg/ml、2 mg/ml、4 mg/ml、6 mg/ml、8mg/ml、10 mg/ml、12 mg/ml；反應五分鐘，測定各樣品熒光值；

（6）最佳藻液密度的測定

取藻液適量，配制成OD600值分別為0.132、0.224、0.354、0.445、0.519、0.635的藻液待用，依次編號為1—6；向①—⑥號錐形瓶中依次對應編號加入以上藻液各7ml，再分別加入二甲亞砜2ml、8mg/ml量子點溶液1ml，反應五分鐘后檢測熒光；

（7）優勢藻種的篩選

取OD600為0.519的 A、B、C三類藻液，向編號為A、B、C的錐形瓶中依次對應編號加入A、B、C藻液7ml，再分別加入二甲亞砜溶液2ml與8mg/ml量子點溶液1ml；反應五分鐘后，于380nm激發波長處測定各樣品在500—710nm發射波長范圍的熒光曲線；

（8）最佳藻液密度的確定：

繪制各藻液密度條件下熒光光譜圖；藻液密度從0.629×106個/ml增加到4.208×106個/ml時，555nm處相對熒光強度伴隨著細胞密度的變化先增后減；藻液密度達到3.284×106個/ml時，相對熒光強度最高，達到969.8；

（9）最佳產油藻種的確定：

繪制三組藻液的熒光譜峰；C類藻液相對熒光強度最高；A類次之，B類最低；這說明BG11培養基提供營養，碘鎢燈提供光源和熱源,光照時間為24h/d，溫度在28—32℃范圍內的培養條件最有利于小球藻的油脂積累。