[发明专利]一种水溶性Cu掺杂的CdxCu1-xTe量子点的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生化分析检测技术及纳米材料制备技术领域，具体涉及一种水溶性Cu掺杂的Cd_xCu_1-xTe量子点的制备方法。 

背景技术

量子点是一种直径在2~10nm之间、由II-VI族或III-V族元素组成的准零维纳米晶体。由于量子点的半径小于或接近于激子波尔半径，使得量子点具有特殊的量子尺寸效应、表面效应和优越的荧光性能。目前，人们已通过有机相合成方法制备了多种油溶性的量子点，但此类量子点的水溶性和生物相容性均较差，极大限制了其在生化分析和生物医学领域内的广泛应用。因此，发展直接在水溶液中合成荧光性能优越、生物相容性好的量子点的制备新方法，已成为量子点制备方面的研究重点。 

目前已报道的在水溶液中制备的CdTe量子点主要采用性能不稳定的巯基乙酸类小分子作为修饰剂，所制备的CdTe量子点的荧光稳定性较差、生物相容性不好。此外，Cd是一种有毒的重金属元素，极大限制了CdTe量子点在生化分析和生物医学领域内的广泛应用。因此，研究一种稳定性高、环境友好的修饰剂制备的荧光性能优越、生物相容性好、毒性低的量子点的制备方法将成为生化分析和生物医学领域的关键技术。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种水溶性Cu掺杂的Cd_xCu_1-xTe量子点的制备方 法。 

本发明解决上述技术问题的技术方案如下。 

一种水溶性Cu掺杂的Cd_xCu_1-xTe量子点的制备方法，操作步骤如下： 

1.配制碲源的碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液：将摩尔比为2∶1～5∶1的硼氢化钠NaBH₄或硼氢化钾KBH₄和碲粉Te置于水中，在氮气保护下，在80～100°C下搅拌反应1～10h，得到碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液。 

2.在三颈烧瓶中配制镉源的镉盐、铜源的铜盐和修饰剂水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸溶液，其中Cd²⁺的浓度为0.0005～0.02mol/L，控制Cd²⁺∶Cu²⁺的摩尔比为1∶0.1～1∶0.6，调节溶液的pH值为8.0～12.0，在氮气保护下，注入步骤1中制备的碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液50μL～8mL，在80～100°C下加热回流10～100min，得到荧光发射波长可调、荧光量子产率高的水溶性Cu掺杂的Cd_xCu_1-xTe量子点溶液。 

上述方法的步骤1和步骤2中，反应物中Cd²⁺∶Cu²⁺∶N-乙酰-L-半胱氨酸∶NaHTe的摩尔比为1∶0.1～0.6∶1～3∶0.1～0.8。 

上述的反应所用的镉盐为氯化镉、溴化镉或碘化镉。 

上述的反应所用的铜盐为氯化铜、溴化铜或碘化铜。 

上述的反应所用的碲粉为含量99.8%、规格200目的碲粉。 

上述的反应所用的修饰剂为稳定性高、环境友好、生物相容性好的N-乙酰-L-半胱氨酸。 

本发明的优点： 

1.本发明直接在水溶液中进行Cu掺杂的Cd_xCu_1-xTe量子点的合成，成本 低，操作简便安全，绿色环保。 

2.采用本发明所制备的Cu掺杂的Cd_xCu_1-xTe量子点具有水溶性好、荧光发射波长可调、荧光量子产率高、生物相容性好和毒性低的优点，可作为新型荧光纳米探针应用于生化分析和生物医学领域。 

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细阐述。应理解，以下实施例只是本发明的一些优选实施方式，目的在于更好地阐述本发明的内容，而不是对本发明的保护范围产生任何限制。 

实施例1 

一种水溶性Cu掺杂的Cd_xCu_1-xTe量子点的制备方法，其步骤如下： 

1.碲氢化钠NaHTe溶液的制备 

将0.2mmol Te粉和0.4mmol NaBH₄放入到一个两口烧瓶中，加入5mL蒸馏水，用氮气保护，在80°C下搅拌反应1h，得到碲氢化钠NaHTe溶液备用；