[发明专利]表面配体、量子点及其制备方法和应用

说明书

本发明属于纳米发光材料技术领域，具体涉及一种表面配体、量子点及其制备方法和应用。本发明的表面配体由巯基酸和氨基酸发生脱水缩合反应制备而成。本发明的量子点表面结合有所述表面配体，因该表面配体由巯基酸和氨基酸发生脱水缩合反应制备而成，这样该表面配体内含有因脱水缩合反应形成的酰胺键，巯基用于结合量子点表面，酰胺键使量子点更加稳定，不易团聚；而且该表面配体尾部保留了氨基酸的基本分子结构，相对于巯基酸，使量子点具有更好的生物相容性。

技术领域

本发明属于纳米发光材料技术领域，具体涉及一种表面配体、量子点及其制备方法和应用。

背景技术

量子点(Quantum dot)是一种准零维纳米材料，类似超晶格和量子阱，其颗粒大小约为1～100nm，具有量子限域效应、表面效应、量子尺寸效应和量子隧道效应等性能，同时具有单色性好、色纯度高、发光光谱窄等突出优点，是一种非常有前景的纳米材料。量子点在很多领域都得到了研究与应用，尤为突出的是在量子点发光二极管、太阳能电池、生物标记等领域。

将量子点应用到生物上的研究有较多的成果，量子点能够应用到生物领域中的前提条件是其必须具备生物相容性，一般是将量子点通过表面修饰使其具有该生物特性，如利用巯基酸分子进行修饰，但该类分子作为配体不完全稳定，会缓慢脱落，致使量子点易团聚、沉淀；另一种改进方法，是先将量子点进行二氧化硅包覆以提高其稳定性，然后再修饰一层具有生物相容性的有机分子，这种方法会因含有一层包覆层会提高量子点的尺寸，大尺寸的量子点在生物应用上会受到限制。

另外，量子点材料的制备技术已经有很好的发展，常规方法制备的量子点，其烷烃配体较容易脱落，所以制备水相量子点时，一般采用巯基酸分子对量子点进行配体交换，但巯基酸需要在碱性环境中才能进行配体交换，这样使得水相量子点的制备过程不仅步骤繁琐、不易重复，而且得到的水相量子点交换率不高、容易团聚。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种表面配体和量子点，旨在解决现有巯基酸分子连接的水相量子点不稳定，易团聚、沉淀的技术问题。

本发明还提供一种量子点的制备方法，以解决现有水相量子点的制备过程不仅步骤繁琐、不易重复，而且得到的水相量子点交换率不高的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种表面配体，所述表面配体由巯基酸和氨基酸发生脱水缩合反应制备而成。

相应地，一种量子点，所述量子点表面结合有上述表面配体。

本发明另一方面提供一种量子点的制备方法，包括如下步骤：

提供表面配体溶液，所述表面配体溶液中的表面配体为上述表面配体，所述表面配体溶液中的溶剂为极性溶剂；

提供初始量子点溶液，所述初始量子点溶液中的初始量子点为油溶性量子点，所述初始量子点溶液中的溶剂为非极性溶剂；

将所述初始量子点溶液和所述表面修饰剂溶液混合，进行量子点表面配体交换，制备得到所述量子点。

此外，本发明还提供一种上述量子点或由上述制备方法获得的量子点在生物标记中的应用。

本发明提供表面配体，由巯基酸和氨基酸发生脱水缩合反应制备而成，这样该表面配体内含有因脱水缩合反应形成酰胺键，巯基用于结合量子点表面，酰胺键使量子点更加稳定，不易团聚；而且该表面配体尾部保留了氨基酸的基本分子结构，相对于巯基酸，使量子点具有更好的生物相容性。

本发明提供的量子点，因其表面结合有本发明的上述量子点表面配体，因此，具有更好的稳定性和生物相容性。