[發明專利]一種硫化鎘量子點及其制備方法

在審

• 申請號: 202010984100.8
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112028115A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 王珅;韓松;陳琦
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: C01G11/02
• 分類號: C01G11/02;C09K11/54;B82Y20/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張換君

本發明提供一種硫化鎘量子點及其制備方法，包括如下步驟：將含有淀粉的植物塊莖置于容器中，加水，加熱浸提，冷卻，過濾，得到含有淀粉的植物浸提液；再加入硫代乙酰胺和硫酸鎘，攪拌，置于電子蒸汽壓力滅菌鍋中，在121℃，102kPa條件下反應，冷卻，得到硫化鎘量子點。該方法采用含有淀粉的植物浸提液作為穩定劑以及修飾劑，在低溫，低壓的條件下，較短的反應時間內一步原位制備硫化鎘量子點。

技術領域

本發明涉及一種納米材料制備領域，具體涉及一種硫化鎘量子點及其制備方法。

背景技術

量子點具有熒光量子產量高、發光穩定等優良熒光特性。作為最重要的II-IV族半導體，具有的2.42eV的窄帶隙、量子限制以及表面積等特性，賦予其具有良好的光學、電化學、熒光性能，使其在金屬、藥物等檢測領域有廣泛應用。眾所周知，硫化鎘納米材料的性能在很大程度上取決于其尺寸和空間結構。因此，近年來，人們致力于通過不同的方法制備出具有所需尺寸和結構的硫化鎘納米材料。常用的制備方法為高溫熱解法、溶膠凝膠法、微乳法、沉淀法以及水熱法。現有技術中存在以下情況：通過高溫熱解法得到分散性、晶相、組成、平均粒徑和禁帶寬度都可以控制的硫化鎘納米材料；用乙酸鎘和硫脲水熱條件下，得到直徑大約是500-1200nm的六方纖鋅礦結構的硫化鎘納米微球液；用水作為溶劑，將硝酸鎘和硫脲以及谷胱甘肽混合溶液水熱條件下得到納米硫化鎘棒狀物；用水、油、十六烷基三甲基溴化銨、乙二胺作為介質，合成六方纖鋅礦結構的硫化鎘納米顆粒；利用溶膠-凝膠法制備了立方狀結構的硫化鎘顆粒以及閃鋅礦和纖鋅礦混合的硫化鎘納米管。以上方法都存在制備過程時間長、步驟較復雜，為了提高硫化鎘量子點的水溶性，需要對其表面進行修飾，一般加入如十六烷基三甲基溴化銨、乙二胺等表面活性物質或者模板劑，這些物質會對人體和環境產生污染與毒害，且成本過高，制備出的量子點水分散性不夠優秀，無法直接應用，需要后續對其表面進行改性。目前利用含有淀粉的植物塊莖作為原材料去制備硫化鎘量子點還沒有相關的報道。

發明內容

本發明提出一種綠色制備硫化鎘量子點的方法，采用含有淀粉的植物浸提液作為穩定劑以及修飾劑，在較低的溫度和壓力條件下，較短的反應時間內即可一步原位制備硫化鎘量子點。

為實現上述技術目的，本發明提供了如下技術方案：

本發明提供了一種硫化鎘量子點的制備方法，包括如下步驟：

將含有淀粉的植物塊莖置于容器中，加水，加熱浸提，冷卻，過濾，得到含有淀粉的植物浸提液；再加入硫代乙酰胺和硫酸鎘，攪拌，置于電子蒸汽壓力滅菌鍋中，在121℃，102kPa條件下反應，冷卻，得到硫化鎘量子點。

優選的，所述含有淀粉的植物塊莖選自馬鈴薯、地瓜、芋頭、山藥和蓮藕中的一種或多種。

優選的，按質量份數計，所述含有淀粉的植物塊莖用量為50-200份，所述硫代乙酰胺用量為1-5.6份，所述硫酸鎘用量為100-300份。

優選的，所述加熱浸提溫度為100±5℃，浸提時間為20-60min。

優選的，所述反應時間為20-60min。

本發明還提供了一種硫化鎘量子點。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明使用的含有淀粉的植物塊莖浸提產物中含有羥基，羧基，羰基和巰基的多種有機物質，不僅可以實現對量子點修飾，提升其在水中的分散性的目的，浸提液中的淀粉還可以提供一種類似于膠體的穩定液體環境，有助于硫化鎘量子點的晶型生長，最后再通過淀粉液對其進行包裹保護，從而保證硫化鎘量子粒徑的一致性。

附圖說明

圖1為實施例1硫化鎘量子點和馬鈴薯浸提液熒光發射光譜圖；

圖2為實施例1制備的馬鈴薯浸提液與硫化鎘量子點在有無紫外光照條件下熒光效果圖；