[发明专利]一种CdSeS 量子点的水相微波制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及荧光纳米材料的合成，更具体涉及一种CdSeS量子点的水相微波制备方法，合成出的量子点粒径小(2-4nm)且粒度分布均一，荧光量子效率较高，通过修饰后可以作为生物荧光标记材料，也可以用于金属离子的检测。

背景技术

CdSe量子点因具有尺寸可调的发光特性(发光范围覆盖从蓝光到红光的整个可见区)，宽的激发范围、相对较窄的发射半峰全宽以及高的发光量子产率等特点成为人们研究最多的量子点之一。而现在合成出的高质量CdSe量子点均是由有机相合成的，水相中直接合成得到的量子点，不仅半峰宽很宽，而且量子产率低，无法应用于生物标记。因此水相中如何合成高质量的CdSe量子点成了研究的热点。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种CdSeS合金量子点的微波辅助制备方法，该粉末在使用前溶于PBS溶液中或去离子水中，得CdSeS量子点溶液。该量子点制备工艺快速简单，工艺参数易控制，无需后处理过程，所需原料价格低廉，合成出的量子点粒径小(2-4nm)且粒度分布较均一，荧光量子产率较高(≈30％)，通过与生物分子偶联后可以作为生物荧光标记材料，也可以用于金属离子的检测。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

其技术构思是：一种CdSeS合金量子点，其组成为：硒粉(Se，天津市科密欧化学试剂开发中心)、氯化镉(CdCl₂·2.5H₂O，国药集团化学试剂有限公司)、巯基丙酸(MPA，Japan)，其余为水溶液。本发明中，用巯基丙酸为稳定剂及硫源，以硒代硫酸钠为硒源，通过微波加热方式制备CdSeS合金量子点，得到的量子点不仅粒径小(2-4nm)且粒度分布均一，荧光量子效率较高(30％-40％，相关文献报道为25％)。该方法克服了水热法合成CdSeS量子点反应时间长，粒度分布宽，量子产率不高的局限性。

所述的CdSeS合金量子点中，硒粉(Se)、氯化镉(CdCl₂·2.5H₂O)、巯基丙酸(MPA)的摩尔比率为1/5～1/10∶1∶1.7～2.4，120～150℃条件下加热20-40min。

所述的溶液pH值为8-10。

一种CdSeS量子点的水相微波制备方法，其步骤是：

1.硒粉(Se)与亚硫酸钠(Na₂SO₃)反应制备硒代硫酸钠溶液：分别称取0.7890～2.3670g硒粉和2.5208～7.5624g亚硫酸钠于250mL三口烧瓶中，向其中加入60～80mL去离子水，水浴回流(80～95℃)反应8～10h至溶液变为淡黄色透明液体，停止加热。自然冷却至常温(20-25℃，以下相同)后转入100mL的容量瓶中并用去离子水定容至刻度，为0.10～0.30mol/L的硒代硫酸钠溶液，反应方程式如下：

Se+Na₂SO₃＝Na₂SeSO₃；

2.称取0.2284～2.2835g氯化镉(CdCl₂·2.5H₂O)晶体，用去离子水溶解定容至100mL，得到0.01～0.10mol/L氯化镉溶液；

3.称取0.1061～1.0614g巯基丙酸(MPA)，用去离子水稀释定容至100mL，得0.01～0.10mol/L的巯基丙酸溶液；

4.取去离子水95～200mL，依次分别加入0.520～31.2mL0.01～0.10mol/L的氯化镉溶液、0.884～74.88mL0.01～0.10mol/L的巯基丙酸溶液，用1～5mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值为8-10，通入氮气10-30min后加入0.104mL0.10～0.30mol/L硒代硫酸钠溶液，继续通气反应4-6min；

5.将步骤4中的混合液以每罐50ml分装于聚四氟乙烯消解罐中，于120～150℃下微波加热20-40min，即制得水溶性CdSeS量子点，硒代硫酸钠、氯化镉、巯基丙酸的摩尔比率分别为1/5～1/10∶1∶1.7～2.4；