[发明专利]一种SiO2-QDs的纳米复合材料的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米复合材料，尤其涉及一种SiO₂-QDs的纳米复合材料的制备方法，以及该SiO₂-QDs纳米复合材料在指纹鉴定方面的应用。 

背景技术

近年来，II-VI族半导体纳米晶，又称量子点（QDs），由于其独特的物理和化学性质，应用领域越来越广泛，得到了物理、化学、生物等领域研究者的广泛关注。量子点最大特性在于它们的发光颜色可以通过改变纳米晶的尺寸进行调控（即尺寸依赖性），这个特性使得量子点在可见光区具有较宽的发射光谱范围，这使使其在在紫外灯照射下可以显色，从而为进行指纹检测提供了可行性。尤其，CdTe量子点随尺寸变化其发射光谱可覆盖整个可见光区域，这使得CdTe量子点成为研究热点之一。另外，CdTe量子点作为光电子器件，太阳能电池以及生物探针，生物标记等新材料，新能源，新技术等代表方面展现出了广阔的应用前景，因此CdTe的制备及应用得到了更加广泛地关注。 

自从19世纪晚期，法院侦查就把指纹分析作为个人身份确认的重要凭证。近年来，纳米技术已被应用到刑侦技术领域中。美国Menzel研究组率先开展了用CdS/PAMAM纳米复合材料显现潜在手印的研究。在犯罪现场，罪犯指纹的显现，提取和鉴定对案件的侦破常起到至关重要的作用。 

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足，提供一种SiO₂-QDs的纳米复合材料的制备方法及应用。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 

一种SiO₂-QDs的纳米复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）制备粒径约为50nm的SiO₂纳米球：将3.2毫升水、40毫升环己烷，10毫升正己醇和10.8克曲拉通-100混合，搅拌均匀；再加入3毫升正硅酸四乙酯和1.5毫升质量百分比浓度为30%的氨水，在室温下搅拌24小时，将产物用无水乙醇及去离子水各清洗3次，在60℃下干燥成粉末，即可制得SiO₂纳米球；

（2）通过回流在SiO₂纳米球表面生长CdTe量子点，量子点的粒径大约为5-10nm，制备得到草莓状结构的SiO₂-QDs的纳米复合材料：将100毫克上一步制得的SiO₂纳米球分散在48毫升去离子水中，加入1.6毫升0.1M的CdCl₂溶液和40μl的3-巯基丙酸；3-巯基丙酸作为稳定剂，用于控制量子点的生长；用0.1M的NaOH溶液将pH值调到10，加入8毫克亚碲酸钠，在80℃的油浴（甲基硅油）中搅拌6个小时后，将油浴（甲基硅油）温度升高到120℃，溶液沸腾后加入1毫升质量百分比为80%的水合肼；水合肼作为还原剂，用于还原Te⁴⁺到Te^2-；1-5小时后，获得SiO₂-QDs的纳米复合材料，将SiO₂-QDs的纳米复合材料置于冰水浴中冷却。

一种SiO₂-QDs的纳米复合材料在指纹检测方面的应用，首先将SiO₂-QDs的纳米复合材料修饰-COOH或-NH₂，然后在玻璃片或黑色塑料布上利用已修饰-COOH或-NH₂的SiO₂-CdTe的纳米复合材料进行指纹检测；其中，所述将SiO₂-QDs的纳米复合材料修饰-COOH或-NH₂具体如下： 

（1）修饰-COOH：将0.1000克丁二酸酐溶解到装有30ml的DMF(N,N-二甲基甲酰胺)的三口烧瓶中，在N₂的气氛下搅拌20-60分钟，然后加入235微升的KH550，在75℃油浴（甲基硅油）下反应三小时，再加入0.1g的SiO₂-QDs继续反应5小时，即可制得修饰上-COOH的SiO₂-CdTe的纳米复合材料。

（2）修饰-NH₂：0.1g干燥的SiO₂-QDs纳米复合材料溶解到盛有10毫升甲苯的三口烧瓶中，在N₂的氛围下搅拌20-60分钟，然后加入700微升的KH550，在80℃的油浴（甲基硅油）下回流反应12小时，即可制得修饰上-NH₂的SiO₂-QDs的纳米复合材料。