[发明专利]硫化银量子点及其制备方法及应用

说明书

本发明提供一种新型的硫化银量子点及其制备方法，将Ag无机盐和十二烷硫醇，在氨水存在的碱性条件下，利用水热合成法制成油溶性的硫化银量子点，然后用巯基乙酸对所述油溶性的硫化银量子点进行表面官能团改性，获得水溶性的硫化银量子点，经过过滤、透析、冷冻干燥后得到硫化银量子点粉末。本发明还提供所述硫化银量子点在荧光标记、生化分析、防伪技术等领域中的应用。本方法简单，无需气体保护即可实现反应，所用原料廉价易得，制得的具有近红外荧光特性的材料是一种无毒、低成本、理想的发光材料。

技术领域

本发明涉及功能纳米材料技术领域，具体地说，涉及一种硫化银量子点及其制备方法及应用。

背景技术

近红外二区是指波长范围在1000～1400nm的一个区域。该波段的荧光处于人眼识别范围之外，因此在防伪、信息加密等领域有着重要应用。另外，此波段的光谱具有生物组织散射微弱、自发荧光较低的特点，因此具有更深的组织穿透能力，在生物活体荧光标记的领域具有巨大的潜能。目前合成的大多数具有近红外二区荧光特性的材料，是以包含重金属毒性原子Pb、Cb等为原料，具有潜在的危险。以碳纳米管为基础的近红外区荧光材料，其荧光特性并不尽如人意，荧光量子产率偏低，而且制造价格较为昂贵。因此限制了其广泛应用。

硫化银量子点是一类具有纳米尺度的材料。由于硫化银本身较窄的能级和量子尺度限制的影响，硫化银量子点在近红外二区具有优异的荧光特性。此外，硫化银量子点本身的低生物毒性也已被广泛证实。凭借着其特殊的性能，硫化银量子点在活体荧光标记、生化分析等领域具有很大的应用前景。目前，制备硫化银量子点的方法较为复杂，对实验者要求较高，多需要有气体保护装置。开发出简易的合成方法能够大大扩宽其应用范围。现有技术中尚未发现在无气体保护下制备具有近红外二区荧光特性材料的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的硫化银量子点及其制备方法及应用。

为了实现本发明目的，本发明提供的硫化银量子点，可按如下方法制备得到：将Ag无机盐和十二烷硫醇，在氨水存在的碱性条件下，利用水热合成法制成油溶性的硫化银量子点，然后用巯基乙酸(或巯基丙酸)对所述油溶性的硫化银量子点进行表面官能团改性，获得水溶性的硫化银量子点，经过过滤、透析、冷冻干燥后得到硫化银量子点粉末。

所述方法包括以下步骤：

(1)将Ag无机盐溶于水，搅拌条件下滴加浓氨水得到混合液；

(2)向(1)的混合液中加入十二烷硫醇，在100-200℃条件下反应；

(3)将(2)的反应产物静置或离心，收集沉淀，向沉淀中加入适量水后与巯基乙酸混合，超声后将生成液经过过滤、透析、冷冻干燥后得到硫化银量子点粉末。

步骤(1)将Ag无机盐溶于水，所得溶液中Ag离子的摩尔浓度为0.01-100mol/L；然后在搅拌条件下逐滴加入浓氨水直至生成的棕色沉淀完全消失，得到混合液。优选地，所述Ag无机盐是AgNO₃、AgCl、AgSO₄中的至少一种。

步骤(2)中所述混合液与十二烷硫醇的体积比为1：0.01-100，于100-200℃反应1-10h。

步骤(3)向沉淀中按料液比0.1-10g：10mL加入水，然后向此混合物中加入巯基乙酸，所述混合物与巯基乙酸的体积比为1：0.01-100。

步骤(3)中超声功率为50-300W(优选150W)，超声时间1-10h。

步骤(3)中采用针式过滤器进行过滤，过滤器的孔径为100-500nm。

步骤(3)中透析在透析袋MWCO中进行，截留分子量为100-2000Da(优选500Da)，透析液为水。