[发明专利]一种用于快速指纹显现的水相CdTe/CdSe核壳量子点的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水溶性的荧光核壳量子点的制备方法及其在指纹显现中的应用，属于纳米材料制备技术与生物分析检测技术的领域。 

背景技术

量子点是一类介于单个分子和体相材料之间的纳米晶，主要由II-VI族和III-V族元素组成。由于表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应，而具有不同于体相材料的优异光学特性。如：较宽的激发光谱、窄的发射光谱、不易被光分解和漂白、荧光发射波长可调谐等荧光特性，可以应用到荧光标记、药物分子示踪、痕量分析等领域中，在分子生物学、细胞生物学、基因组学、药物筛选、生物大分子相互作用等研究中有极大的应用前景。 

通常，单核量子点存在较多表面缺陷，导致光生电子和空穴发生无辐射复合，大大降低量子点的量子产率。而通过另一种半导体对量子点的表面进行修饰，在其表面形成核壳型复合半导体结构，可以有效减少核量子点的表面缺陷，提高其量子产率并调制其发光性能，常见的量子点核壳体系包括如CdSe/CdS、CdSe/ZnS和CdTe/CdSe。Xia等使用巯基丙酸作稳定剂在水相中合成了CdTe/CdSe并应用于溶液中的Cu(II)的检测。张文豪等使用L-半胱氨酸作稳定剂制备了荧光发射峰在586-753nm可调的近红外的CdTe/CdSe，并讨论了不同制备条件对其荧光性能的影响。 

曾庆辉等人发表了在有机相中制备CdTe/CdS核壳量子点的相关专利，其制备条件苛刻，毒性大，成本高，生物相容性差。2007年，严秀平等人利用NaHSe作Se前体，在CdTe表面通过层层组装的方法制备了近红外荧光的CdTe/CdSe核壳 量子点，发射波长处于650-800nm，NaHSe容易被O₂氧化，不易保存，并且多层包覆会影响CdTe/CdSe量子点的荧光强度，生物应用性差。目前国内还未见关于CdTe/CdSe核壳量子点用于指纹显现中的专利。 

发明内容

本发明的目的是通过核壳结构消除单核量子点的表面缺陷，提高其荧光强度和波长的可调谐性，提供一种简单、快速的合成水溶性荧光量子点的制备方法，可用于指纹显现。 

本发明的具体步骤如下： 

1、镉前体溶液的制备： 

在0.002mol·L^-1的氯化镉溶液中加入巯基化合物，按镉：巯基比例为1：(1~3)，形成镉-巯基络合物，然后使用NaOH调节pH至8~11； 

2、碲源和硒源溶液的制备： 

NaHTe的制备：将NaBH₄置于磨口反应瓶中，加入去离子水溶解，用N₂吹扫反应瓶。再按NaBH₄：Te摩尔比为(2~5):1比例将Te粉放入反应瓶中，在60~80℃水浴中反应10~20min直至溶液无色透明，得到NaHTe； 

Na₂SeSO₃的制备：将一定量的Na₂SO₃置于三口瓶内，加去离子水溶解，按Na₂SO₃:Se摩尔比为(2~4):1比例加入Se粉，在N₂保护下，加热回流反应至无沉淀，得到Na₂SeSO₃； 

3、水相合成CdTe溶液： 

将镉前体溶液置于三口瓶内通N₂15min除O₂，在N₂保护下迅速滴加制备好的NaHTe，使镉前体与碲源摩尔比(1~40):1，加热回流1~6h。反应始终置于N₂保护条件下； 

4、水相合成核壳结构的CdTe/CdSe： 

维持N₂保护和温度90～100℃回流，向CdTe溶液中加入Na₂SeSO₃，使Te:Se摩尔比为1:(0.4~3)，持续回流10~60min，得到具有核壳结构的CdTe/CdSe的量子点溶液。 

5、指纹显现： 

将手充分洗干净，自然晾干后，在额头擦蹭后按捺于客体上，然后将客体浸泡于水溶性的CdTe/CdSe显现液中，常温浸显10s，取出洗涤晾干，即得到指纹照片。