[發明專利]一種穩定的量子點及其制備方法

有效

• 申請號: 201810632328.3
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN109321252B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 李良;李志春;黃璐
• 申請（專利權）人: 李良;李志春;黃璐
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;C09K11/66;C09K11/02;B82Y20/00
• 代理公司: 深圳市韋恩肯知識產權代理有限公司 44375
• 代理人: 黃昌平

本發明涉及一種穩定的量子點及其制備方法。一定溫度范圍內使用氧化劑對量子點進行處理，在量子點表面生成氧化物，得到氧化物包覆的量子點。與現有技術相比，氧化劑能夠快速在量子點表面形成氧化物保護層，抵擋了水汽以及氧氣對量子點的腐蝕，所制備的量子點具有優異的穩定性以及發光性能。

技術領域

本發明屬于半導體納米材料(量子點)制備技術領域，尤其是涉及一種穩定的量子點及其制備方法。

背景技術

量子點具有波長范圍廣、半峰寬窄、熒光量子效率高、成本低廉、處理工藝簡單等優點，被廣泛研究并應用于生物成像、顯示照明、檢測傳感等領域，引起了廣泛關注，是近年來國內外學者研究的熱點。量子點作為新型熒光標記物，在生物醫學領域具有重要應用。與傳統的有機熒光染料標記物相比，其具有發光顏色可調、激發范圍寬、發射光譜窄等特點，為細胞成像、靶向示蹤、生物傳感器等的發展提供了良好的平臺。但是，量子點對水和氧氣極為敏感，容易受到周圍環境的影響而發生熒光猝滅。所以，量子點的高穩定性是其作為熒光標記物應用的基礎，如何提高量子點的穩定性是首要解決的問題。

現階段，提高量子點穩定性主要有以下幾種方法：(1)二氧化硅包覆。二氧化硅將量子點包裹在其內部，給量子點提供了化學和物理的屏障，阻擋水、氧氣對量子點的侵蝕，從而提高其穩定性。(2)聚合物包覆。聚合物具有優異的光穩定性，較低的水氧透過率，能夠為量子點提供有效的支撐基質，而且還可以改善量子點的穩定性和單分散性。(3)二氧化硅/聚合物復合包覆。二氧化硅可以避免量子點與外界環境的直接接觸從而提供了化學的、物理的保護，提高了穩定性。但是，這種方法還不夠完善。此外，聚合物具有優異的光穩定性，同時對水汽、氧氣表現出有良好的抗性。二氧化硅與聚合物同時包覆量子點，體現了兩者對量子點的協同保護作用，增強了量子點的穩定性。(4)無機鹽包覆。無機鹽晶體具有良好的光穩定性，將量子點與它復合，光穩定性得到顯著提升。上述的幾種方法雖然提高了量子點的穩定性，但是其粒徑變大(達到微米級)。量子點作為熒光探針在生物體內使用時，對其粒徑有一定的要求，粒徑變大，對進行細胞注射造成一定困難；同時，進入生物體內，容易造成標記物在生物體內堵塞，導致標記失效。因此，需要在幾乎不改變量子點粒徑的前提條件下，改善其穩定性。

針對上述的問題，本發明使用氧化劑對量子點進行處理，在其表面生成氧化物，得到氧化物包覆的量子點，提高了量子點的穩定性。同時，未對量子點的粒徑造成明顯的改變，拓寬了其應用范圍。

發明內容

為進一步改善量子點的穩定性，本發明提供了一種氧化物包覆的量子點及其制備方法。

本發明可以通過以下技術方案來實現：一種穩定的量子點的制備方法，其特征在于，氧化物包覆量子點具有優異的光穩定性。具有如下步驟：

1)配置0.01mmol/mL-0.2mmol/mL的過氧化物有機溶液，儲存備用；

2)配置0.1mg/mL-100mg/mL的量子點溶液，儲存備用；

3)將0.01mL-100mL的過氧化物溶液加入量子點溶液中；

4)或在量子點溶液中通入一定體積的氧氣或臭氧作為氧化劑，反應溫度為25℃-70℃，反應時間為0.5h-12h，對量子點進行氧化處理，得到氧化物包覆的量子點；

5)將步驟4)得到氧化物包覆的量子點作純化處理，得到一種穩定的量子點。

其中，所述步驟1)的過氧化物溶液中過氧化物選擇月桂酰過氧化物、過氧化二叔丁基、過氧化苯甲酰、過氧化甲乙酮、過氧化氫叔丁基、過氧化氫的任意一種。

進一步的，所述氧化劑為臭氧。

其中，所述的量子點溶液中的量子點為非核殼結構量子點、核殼結構量子點以及摻雜的量子點。

所述過氧化物溶液為氧化苯甲酰-甲苯溶液。