[发明专利]一种水溶性全无机钙钛矿量子点及其制备方法

说明书

本发明公开一种水溶性全无机钙钛矿量子点及其制备方法，所述的水溶性全无机钙钛矿量子点为胶束状结构，其内层为全无机钙钛矿量子点，其外层为双亲性磷脂，内外层之间通过亲水和疏水相互作用相连接，其制备方法如下：1)制备全无机钙钛矿量子点甲苯溶液，2)将全无机钙钛矿量子点甲苯溶液与双亲性磷脂氯仿溶液混合均匀，去除有机溶剂后溶解于超纯水中，得到水溶性全无机钙钛矿量子点。本发明利用生物相容性的磷脂，将油溶性全无机钙钛矿量子点分散在水中，并实现了全无机钙钛矿量子点在水中10天以上的荧光发射，克服了由于钙钛矿量子点在水中容易水解引起的生物成像限制。

技术领域

本发明涉及一种水溶性全无机钙钛矿量子点及其制备方法，属于纳米材料学和荧光分析领域。

背景技术

量子点(quantum dots，QDs)也称为半导体纳米晶体(semiconductornanocrystal)，是指在三维空间上达到一定临界尺寸(激子波尔半径)而具有量子限域效应的半导体材料。作为一种新型的无机荧光探针，量子点具有许多独特的性质，能有效地克服有机荧光染料和荧光蛋白的一些致命弱点，主要表现为：(1)激发光谱宽且连续分布；(2)发射光谱窄，通常半高宽为25～35nm，且对称分布；(3)发射谱在400nm～1350nm范围内可调；(4)荧光量子效率较高。相比于传统的荧光染料随着材料的不同，需要多种激发光激发且发射光谱宽、重叠现象严重等特点，量子点可以实现一种激发波长下的多波长发射，并且发射谱的重叠现象不明显，使其具有多色标记和检测多组分生物样品的潜能。

全无机钙钛矿量子点作为一种半导体材料，具有合成简单、发射峰较窄(半高宽为12～42nm)、荧光量子效率高(最高可达90％)、发光峰位可调(调控卤素元素的种类和比例、调控量子点合成温度从而调节量子点的粒径尺寸)等特点，其拥有巨大的生物成像优势，但是水稳定性不好限制了它在生物上的应用，因此，亟需一种水溶性全无机钙钛矿量子点的制备方法以解决上述问题。

磷脂(phospholipid)，是生物膜的组成成分之一，具有亲水性头部和疏水性尾部，可以很容易的形成脂质体、胶束等结构，用于携带各种亲水的、疏水的和两亲的物质，磷脂分子包裹在全无机钙钛矿量子点的表面能有效地将油溶性全无机钙钛矿量子点分散在水中、阻止全无机钙钛矿量子点的水解，提高其稳定性和生物相容性、降低其生物毒性。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种水溶性全无机钙钛矿量子点及其制备方法，提高全无机钙钛矿量子点在水中的稳定性，实现水溶性的全无机钙钛矿量子点，且该制备方法操作简单、可重复性好、生物相容性高。

技术内容：本发明提供了一种水溶性全无机钙钛矿量子点，所述的水溶性全无机钙钛矿量子点为胶束状结构，其内层为全无机钙钛矿量子点CsPbX₃或全无机钙钛矿量子点CsPb(Br_nA_1-n)₃，X表示Cl、Br或I中的一种，A表示Cl或I中的一种，0＜n＜1，其外层为双亲性磷脂，内外层之间通过亲水和疏水相互作用相连接。

其中：

所述的水溶性全无机钙钛矿量子点为胶束状结构，其内层为全无机钙钛矿量子点CsPbX₃和油溶性纳米粒子或全无机钙钛矿量子点CsPb(Br_nA_1-n)₃和油溶性纳米粒子，X表示Cl、Br或I中的一种，A表示Cl或I中的一种，0＜n＜1，其外层为双亲性磷脂，内外层之间通过亲水和疏水相互作用相连接。

所述的双亲性磷脂为二棕榈酰磷脂酰胆碱、大豆磷脂或者二硬脂酰基磷脂酰胆碱中的一种。

所述的全无机钙钛矿量子点CsPbX₃或全无机钙钛矿量子点CsPb(Br_nA_1-n)₃与双亲性磷脂的重量混合比例为1～1.35:54。