[發明專利]一種尺寸可調的硫化亞銅量子點的水相合成方法

有效

• 申請號: 202210877107.9
• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115093847B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 高冠斌;張斌;孫濤壘
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C09K11/58
• 分類號: C09K11/58;C09K11/02;C01G3/12;B82Y30/00;B82Y20/00;A61K47/54;A61K47/52;A61K47/20;A61K47/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 劉琳;周俊

本發明公開了一種尺寸可調的硫化亞銅量子點的水相合成方法，包括：在室溫和Nsubgt;2/subgt;氛圍下，以超純水為溶劑，將N?乙酰基?L?半胱氨酸逐滴加入CuClsubgt;2/subgt;·2Hsubgt;2/subgt;O溶液中，攪拌反應5?10min；向上述反應體系中逐滴加入NaOH溶液至反應體系變澄清，隨后逐滴加入檸檬酸鈉溶液，攪拌反應20?40min；逐滴加入NaBHsubgt;4/subgt;溶液充分反應，反應結束后，經后處理即得本發明的硫化亞銅量子點。采用此方法合成制備的Cusubgt;2/subgt;S量子點具有較高的穩定性和生物相容性，除此之外，采用不同配體進行功能化表面修飾，不僅可以使Cusubgt;2/subgt;S量子點的具有不同的生物功能，還能對其尺寸進行調控。且其制備原料廉價易得，對環境污染小。

技術領域

本發明屬于生物醫學領域，具體涉及一種尺寸可調的硫化亞銅量子點的水相合成方法。

背景技術

目前，由于量子點存在一些特殊的物理和化學性質，已成為科研工作者研究的一個前沿方向。因此，量子點在生物醫學領域的應用有著巨大的推動力，為了降低量子點的毒性，無Cd量子點越來越受到人們的關注，由于窄帶隙的Cu、Ag、Au等元素組成的納米材料具有強吸收的特性，且相較于其它重金屬量子點具有良好的生物相容性和較高的代謝速率，因此Cu₂S量子點在藥物載體和診療一體化等生物醫學領域具有較大的應用前景。

Cu₂S量子點是一種窄帶隙的P型半導體納米材料(1.2～1.24eV)，因其在可見光范圍內有較強的吸收能力且具有較高的理論比容量(337mAh?g^-1)和導電性，被廣泛應用于太陽能電池、光探測器、光開關等光學器件上，但其在生物領域的應用卻鮮有報道。其主要原因歸因于其較差的水穩定性和制備工藝的缺陷。目前，Cu₂S量子點主要集中在高溫熱解法，但此方法所制備的Cu₂S處于亞穩態，在水溶液或空氣等環境下易氧化變性，無法應用于生物醫療領域。除此之外，其制備條件往往需要在高溫、油相、無氧等條件下進行，制備條件較為苛刻。

發明內容

為了克服上述現有背景技術的不足之處，本發明目的之一在于提供一種尺寸可調的硫化亞銅量子點的水相合成方法，采用此方法合成制備的Cu₂S量子點具有較高的穩定性和生物相容性，除此之外，采用不同配體進行功能化表面修飾，不僅可以使Cu₂S量子點的具有不同的生物功能，還能對其尺寸進行調控，本發明主要通過控制表面配體和還原劑的用量來調控Cu₂S量子點的尺寸，不同添加比例的表面配體會影響Cu²⁺表面配體的連接數量以及Cu₂S量子點的成核大小，再進一步還原過程中，Cu²⁺表面配體的連接數量多的量子點與還原劑的相互作用就弱，還原尺寸偏大，反之則偏小。除此之外，還原劑的用量主要控制Cu₂S量子點的成核大小和數量，還原劑比例偏高會導致Cu²⁺被還原成單質銅，從而無法成核，還原劑比例偏低會導致Cu²⁺還原不徹底，量子點成核數量少，尺寸偏大。且其制備原料廉價易得，對環境污染小。

為實現上述目的，本發明通過下述技術方案實現：

一種尺寸可調的硫化亞銅量子點的水相合成方法，包括：

在室溫和N₂氛圍下，以超純水為溶劑，將N-乙酰基-L-半胱氨酸逐滴加入CuCl₂·2H₂O溶液中，攪拌反應5-10min；

向上述反應體系中逐滴加入NaOH溶液至反應體系變澄清，隨后逐滴加入檸檬酸鈉溶液，攪拌反應20-40min；

逐滴加入NaBH₄溶液充分反應12-15h，反應結束后，經后處理即得本發明的硫化亞銅量子點。