[发明专利]一种CdSe/ZnS核壳量子点的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种CdSe／ZnS核壳量于点的制备方法及应用，具体涉及一种CdSe／ZnS核壳量子点的制备方法及检测痕量爆炸物4-硝基甲苯的应用，属于分析化学、纳米材料技术领域。 

背景技术

纳米材料具有不同于传统固体材料的特殊结构及许多特性，如表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。量子点又称半导体纳米晶，是一种由II-VI族或III-V族元素组成、尺寸介于1-100nm之间的纳米晶粒。 

由于量子点的粒径尺寸小，比表面积大，表面含有较多的结构缺陷，从而导致禁带中的电子陷阱增加，电子或空穴在价带与导带间跃迁时，很容易被电子陷阱捕获而猝灭(称非辐射式的电子跃迁)，从而消减了能够在辐射跃迁中放出光子的电子数目，降低了半导体纳米晶的量子荧光效率。为提高量子点的量子荧光效率，可在单核量子点的表面上外延生成一层宽带隙的壳层结构，形成核／壳型量子点结构，以修饰核层表面上的缺陷及缺陷辐射，从而提高量子点的量子产率和发光效率。 

CdSe量子点在有氧和可见光的环境下易被氧化、光解，在一定程度上降低了CdSe量子点的稳定性，且其表面还存在大量的非辐射复合中心，因此，在其表面覆盖适当厚度的无机材料形成核壳量子点结构，不仅可以防止CdSe被氧化光解，而且将CdSe核中的电子——空穴对限制在核层结构内，得到相对比较稳定的量子点产物。核壳量子点产物与其他量子点相似，可以发射荧光，它的发射光谱特征与量子点体积的大小、组成、表面分子等均有密切的关系。 

近年来，爆炸物的检测技术得到了迅速的发展。与其他方法相比较，荧光分析法以其灵敏度更高、选择性更强、信号及参数多样、方法快捷、重现性好等优点获得了无与伦比的优势。硝基芳烃类化合物，是对人类和动植物具有威胁的爆炸物之一。申请号为201210391464.0的专利，公开了一种硝基芳烃类爆炸物的识别检测方法，利用不同二胺为连接臂的5-二甲氨基-1-萘磺酰修饰的六种荧光传感薄膜，根据不同连接臂连接的同一个荧光单元的传感薄膜对硝基芳烃类化合物具有不同的猝灭响应，得到2，4-二硝基甲苯等爆炸物在坐标中处于不同区域，进而可以达到识别的目的。申请号为201310042069.6的专利，公开了一种2，4-二硝基甲苯快速检测方法，其特征在于，根据需要选择传感芯片基底材料；在经清洗后的基底上制作金属纳米阵列结构，得到传感芯片；将待测溶液结合在上述上述传感芯片上后，待其自然风干后放入拉曼光谱检测设备中在500-2000cm^-1的范围内进行拉曼光谱扫描得到待测溶液的拉曼光谱谱图；通过光谱软件分析待测溶液拉曼光谱谱图中1352cm^-1的特征峰的相对强度与2，4-二硝基甲苯含量的线性比例关系，进而实现2，4-二硝基甲苯的定量和定性检测。 

上述文献没有公开将核壳量子点作为检测硝基芳烃类化合物纳米材料的技术特征，也没有公公开将核壳量子点作为检测4-硝基甲苯化合物的技术启示。 

发明内容

本发明的技术任务之一是弥补现有技术的不足，提供一种CdSe／ZnS核壳量子点的制备方法，该制备工艺简单，原料成本低。 

本发明的技术任务之二是提供该量子点在检测痕量爆炸物4-硝基甲苯中的应用。 

本发明的CdSe／ZnS核壳量子点的制备方法及应用，技术方案如下： 

1.一种CdSe／ZnS核壳量子点的制备方法，包括以下步骤： 

(1)5mL的去离子水中，搅拌下，加入0.19mmol NaOH，通N₂10min后，加入0.035mmol的Se粉，反应10min后加入0.051mmo1的A1粉，升温至85℃，超声15min，得到澄清的Na₂Se前躯体溶液； 

(2)将0.12mmol的高氯酸镉溶解在50mL去离子水中，在搅拌下，加入0.120mmol的甲硫氨酸、0.125mmol的巯基丙酸，用质量分数10％的NaOH溶液调pH为8.5-9.0，室温搅拌10min，加入Na2Se前躯体溶液，将温度升至85℃，超声25min，制得CdSe核量子点溶液； 

(3)向CdSe核量子点溶液中，加入甲硫氨酸0.110mmol、巯基丙酸0.110mmol，85℃保温10min；同时滴加0.01mol／L的硫代乙酰胺溶液4.5mL和0.05mol／L的氯化锌溶液3.0mL，滴加时间为5min；85℃超声20min，制得CdSe／ZnS核壳量子点溶液；