一種功能化修飾的CdX量子點(diǎn)合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種CdX量子點(diǎn)合成方法，尤其涉及一種功能化修飾的CdX量子點(diǎn)合成方法，屬于納米材料制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]量子點(diǎn)由于量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、介電限域效應(yīng)、量子隧道效應(yīng)等不同于宏觀材料的物理、化學(xué)特性被廣泛應(yīng)用于發(fā)光二極管、太陽(yáng)能電池、非線性光學(xué)器件和生物標(biāo)記等領(lǐng)域。尤其CdSe、CdTe量子點(diǎn)對(duì)可見(jiàn)光敏感，成為研究關(guān)注的焦點(diǎn)。量子點(diǎn)合成通常采用有機(jī)配體作包覆劑，在疏水的有機(jī)溶劑中合成得到，表面有一層疏水性有機(jī)配位體，限制了量子點(diǎn)的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)的水溶性和生物相容性，以及解決單一量子點(diǎn)表面缺陷導(dǎo)致的熒光產(chǎn)率低、穩(wěn)定性差等不足，大量研究表明對(duì)其進(jìn)行表面功能化修飾是較好的解決方法，能有效擴(kuò)展其應(yīng)用。如:2002年發(fā)表于Analytical Chemistry上，作者名為:Yongfen Chen，論文標(biāo)題為:Luminescent CdS Quantum Dots as Selective 1n Probes的論文成功采用聚磷酸鹽修飾的量子點(diǎn)建立了檢測(cè)Cu2+、Zn2+的新方法。2003年發(fā)表于Chemical Communicat1ns 上，作者為Kerim M，論文標(biāo)題為:Peptide_coated CdS quantumdots for the optical detect1n of copper (II) and silver (I)成功米用 peptide 包裹的CdS量子點(diǎn)，建立了 Cu2+和Ag+離子檢測(cè)方法。2014年，一項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利，專利申請(qǐng)?zhí)枮?201410124424.9，專利名稱為一種L-半胱氨酸/巰基丙酸修飾的CdTe量子點(diǎn)的制備方法，成功合成了量子產(chǎn)率高、熒光穩(wěn)定性好且具有良好生物相容性的L-半胱氨酸/巰基丙酸修飾的CdTe量子點(diǎn)。但目前功能化修飾的量子點(diǎn)制備方法仍然需要氮?dú)獗Ｗo(hù)，或需要較高溫度，或需特殊處理等，制備過(guò)程仍偏復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種功能化修飾的CdX量子點(diǎn)合成方法，該方法無(wú)需氮?dú)獗Ｗo(hù)，過(guò)程簡(jiǎn)單，且所制備的量子點(diǎn)成分純凈，粒徑均勻，能提高熒光量子產(chǎn)率和熒光穩(wěn)定性，且功能化修飾后，選擇性更好，可以作為熒光探針。
[0004]本發(fā)明所采用技術(shù)方案主要步驟包括:
[0005]第一步-X前驅(qū)溶液和Cd2+前驅(qū)溶液的制備:將X粉加入去離子水中，而后加入硼氫化鈉，在30_90°C條件下磁力攪拌30分鐘-1小時(shí)，直至完全溶解，獲得X前驅(qū)溶液；將鎘鹽加入到去離子水中磁力攪拌30分鐘-1小時(shí)，直至完全溶解，而后加入巰基化合物，并用lmol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值到7_8，獲得Cd2+前驅(qū)溶液；
[0006]第二步:將第一步所得到的X前驅(qū)溶液和Cd2+前驅(qū)溶液加入到超聲化學(xué)反應(yīng)釜超聲反應(yīng)I小時(shí)；
[0007]第三步:將功能化修飾劑加入到第二步的超聲化學(xué)反應(yīng)釜溶液中繼續(xù)超聲振蕩2小時(shí)，完成CdX量子點(diǎn)的合成及功能化修飾；
[0008]第四步:將第三步所得功能化修飾的CdX量子點(diǎn)加入丙酮洗滌，采用離心機(jī)離心，而后用乙醇清洗2-3次得到功能化修飾的CdX量子點(diǎn)；
[0009]其中，X = Se或Te，所述的鎘鹽選自氯化鎘或乙酸鎘中的一種，所述的巰基化合物選自巰基乙酸或巰基丙酸中的一種。
[0010]所述的第一步中X與硼氫化鈉摩爾比為1: 2-1: 4。
[0011]所述的第二步中X與Cd2+摩爾比為1: 1-1: 6。
[0012]所述的第三步中功能化修飾劑為谷胱甘肽或L-半胱氨酸。
[0013]所述的第一步中的鎘鹽為氯化鎘。
[0014]所述的第一步中磁力攪拌最優(yōu)溫度為30°C。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:
[0016]1.采用超聲化學(xué)反應(yīng)，無(wú)需氮?dú)獗Ｗo(hù)，反應(yīng)速度快且充分，所制備的量子點(diǎn)粒徑均勻，熒光量子產(chǎn)率高；
[0017]2.采用谷胱甘肽或L-半胱氨酸在巰基化合物修飾基礎(chǔ)上進(jìn)一步自組裝完成CdX量子點(diǎn)表面修飾，使量子點(diǎn)選擇性更強(qiáng)，熒光穩(wěn)定性更好，可以應(yīng)用于熒光探針。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為實(shí)施例7所制備CdSe量子點(diǎn)XRD圖；
[0019]圖2為實(shí)施例7所制備CdSe量子點(diǎn)熒光發(fā)射光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明制備過(guò)程，這些實(shí)施例僅限于幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員全面理解本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0021]實(shí)施例1
[0022]用電子天平稱量0.02gSe粉加入到燒杯中，然后向燒杯中加入60ml去離子水，而后加入0.019g的硼氫化鈉，設(shè)置加熱溫度為30°C，磁力攪拌30分鐘-1小時(shí)，直至完全溶解，制備Se前驅(qū)溶液；用電子天平稱量0.046g氯化鎘加入到燒杯中，再加入40ml的去離子水，設(shè)置加熱溫度為30°C，磁力攪拌30分鐘-1小時(shí)，直至完全溶解，然后加入0.7ml的巰基乙酸，并用lmol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值到7_8，制備Cd2+前驅(qū)溶液；而后將Se前驅(qū)溶液和Cd2+前驅(qū)溶液加入到超聲化學(xué)反應(yīng)釜中超聲反應(yīng)I小時(shí)后，向超聲化學(xué)反應(yīng)釜加入0.154g谷胱甘肽并繼續(xù)超聲振蕩2小時(shí)；最后加入丙酮洗滌，采用離心機(jī)以5000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速離心，而后用乙醇清洗2-3次，得到純凈的谷胱甘肽修飾的CdSe量子點(diǎn)。
[0023]實(shí)施例2
[0024]用電子天平稱量0.02gSe粉加入到燒杯中，然后向燒杯中加入60ml去離子水，而后加入0.038g的硼氫化鈉，設(shè)置加熱溫度為30°C，磁力攪拌30分鐘-1小時(shí)，直至完全溶解，制備Se前驅(qū)溶液；用電子天平稱量0.046g氯化鎘加入到燒杯中，再加入40ml的去離子水，設(shè)置加熱溫度為30°C，磁力攪拌30分鐘-1小時(shí)，直至完全溶解，然后加入0.7ml的巰基乙酸，并用lmol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值到7_8，制備Cd2+前驅(qū)溶液；而后將Se前驅(qū)溶液和Cd2+前驅(qū)溶液加入到超聲化學(xué)反應(yīng)釜中超聲反應(yīng)I小時(shí)后，向超聲化學(xué)反應(yīng)釜加入0.154g谷胱甘肽并繼續(xù)超聲振蕩2小時(shí)；最后加入丙酮洗滌，采用離心機(jī)以5000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速離心，而后用乙醇清洗2-3次，得到純凈的谷胱甘肽修飾的CdSe量子點(diǎn)。
[0025]實(shí)施例3
[0026]用電子天平稱量0.02gSe粉加入到燒杯中，然后向燒杯中加入60ml去離子水，而后加入0.038g的硼氫化鈉，設(shè)置加熱溫度為30°C，磁力攪拌30分鐘-1小時(shí)，直至完全溶解，制備Se前驅(qū)溶液；用電子天平稱量0.092g氯化鎘加入到燒杯中，再加入40ml的去離子水，設(shè)置加熱溫度為30°C，磁力攪拌30分鐘-1小時(shí)，直至完全溶解，然后加入0.7ml的巰基乙酸，并用lmol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值到7_8，制備Cd2+前驅(qū)溶液；而后將Se前驅(qū)溶液和Cd2+前驅(qū)溶液加入到超聲化學(xué)反應(yīng)釜中超聲反應(yīng)I小時(shí)后，向超聲化學(xué)反應(yīng)釜加入0.307g谷胱甘肽并繼續(xù)超聲振蕩2小時(shí)；最后加入丙酮洗滌，采用離心機(jī)以5000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速離心，而后用乙醇清洗2-3次，得到純凈的谷胱甘肽修