[发明专利]核壳结构CdSe/CdS量子点及其合成方法和用途

权利要求书

1.一种核壳结构CdSe/CdS量子点，其特征是：CdSe/CdS核壳结构量子点的呈单分散，且近似球形，平均直径为3.1 nm；

由下列方法合成得到：

（1）首先，三颈烧瓶中加入1 mmol硒粉与50 mL液体石蜡，在磁力搅拌下加热至220℃，待硒粉全溶得到硒溶液；与此同时，另一三颈烧瓶中加入20 mmol氧化镉、9.6 mL油酸和40mL液体石蜡，在磁力搅拌下加热至170℃，氧化镉粉末逐渐溶解生成镉溶液；然后，取10 mL镉溶液注入磁力搅拌下的硒溶液中，反应生成CdSe量子点；继续加热保持温度220℃回流30min，使CdSe量子点进一步熟化生长；

（2）CdSe量子点合成完成后，将量子点溶液降温至170℃；随后将硫化氢气体导入三颈烧瓶以进一步合成核壳结构的CdSe/CdS量子点；硫化氢气体的产生是通过蠕动泵将10mmol L−1的硫化钠溶液和20 mmol L−1的硫酸溶液同时以4.8 mL/min的进样速度连续不断的泵入氢化物发生系统中，两种溶液在反应管中混合并反应，然后生成的硫化氢气体在气液分离器中与液体分离后被载气流速为80 mL/min的氮气携带进入三颈烧瓶；在磁力搅拌下，硫化氢气体与CdSe量子点反应生成核壳结构的CdSe/CdS量子点；当泵入的硫化钠溶液达到100 mL后，关闭蠕动泵；三颈烧瓶中的溶液在磁力搅拌下加热升温至220℃回流30min，使CdSe/CdS量子点进一步熟化生长。

2.一种核壳结构CdSe/CdS量子点的合成方法，其特征是：包括下列步骤：

（1）首先，三颈烧瓶中加入1 mmol硒粉与50 mL液体石蜡，在磁力搅拌下加热至220℃，待硒粉全溶得到硒溶液；与此同时，另一三颈烧瓶中加入20 mmol氧化镉、9.6 mL油酸和40mL液体石蜡，在磁力搅拌下加热至170℃，氧化镉粉末逐渐溶解生成镉溶液；然后，取10 mL镉溶液注入磁力搅拌下的硒溶液中，反应生成CdSe量子点；继续加热保持温度220℃回流30min，使CdSe量子点进一步熟化生长；

（2）CdSe量子点合成完成后，将量子点溶液降温至170℃；随后将硫化氢气体导入三颈烧瓶以进一步合成核壳结构的CdSe/CdS量子点；硫化氢气体的产生是通过蠕动泵将10mmol L−1的硫化钠溶液和20 mmol L−1的硫酸溶液同时以4.8 mL/min的进样速度连续不断的泵入氢化物发生系统中，两种溶液在反应管中混合并反应，然后生成的硫化氢气体在气液分离器中与液体分离后被载气流速为80 mL/min的氮气携带进入三颈烧瓶；在磁力搅拌下，硫化氢气体与CdSe量子点反应生成核壳结构的CdSe/CdS量子点；当泵入的硫化钠溶液达到100 mL后，关闭蠕动泵；三颈烧瓶中的溶液在磁力搅拌下加热升温至220℃回流30min，使CdSe/CdS量子点进一步熟化生长。

3. 根据权利要求2所述的核壳结构CdSe/CdS量子点的合成方法，其特征是：所述反应管为聚四氟乙烯管，内径为0.7 mm，长度为50 cm。

4.一种核壳结构CdSe/CdS量子点在微藻含油量快速检测中的应用，其特征是：包括下列步骤：

（1）藻的培养使用：将小球藻利用BG11培养基扩大培养后，又按三种不同条件分类培养藻种，各培养条件如下：A培养于光照培养箱中，光照时间是14h/d，光暗比7：5，光照强度是10000lx，恒温25℃，用BG11液体培养基培养；B处于摇床中，摇床转速是1500r/min，光照时间为12h/d，光暗比是1:1，光照强度为6000lx，有光照时温度为25℃，无光照时为室温，用80%体积分数的BG11培养基和20%体积分数的水混合培养；C培养于普通室内环境，通过BG11培养基提供营养，由碘钨灯提供光源和热源，光照时间为24h/d，温度控制在28—32℃范围内；

使用藻液时取对数生长末期藻液，用离心机3500转/分钟离心8分钟后弃上清液，加入PBS缓冲液重悬，3500转/分钟离心8分钟，重复三次洗净藻种后，用PBS缓冲液冲洗出藻种配制成相应浓度藻液待用；

（2）吸光度与藻细胞密度的线性关系的确定：

利用血球计数板和显微镜数数方法测定藻液细胞密度，同时测定藻液在600nm的光吸收值OD600，得到吸光度与藻细胞密度的线性关系；

（3）二甲基亚砜与量子点荧光的测定：

取量子点母液2ml、丙酮8ml稀释为6mg/ml的溶液10ml；给四个洗净烘干的锥形瓶依次编号，向其中分别加入①10mlPBS缓冲液、②8mlPBS缓冲液+2ml二甲亚砜、③9mlPBS缓冲液+1ml量子点溶液、④7mlPBS缓冲液+2ml二甲亚砜+1ml量子点溶液；反应五分钟后在380nm激发波长处依次测定四组样品荧光光谱；

（4）含有二甲基亚砜与量子点的藻液荧光测定

取 OD600值为0.445的藻液，向四个洗净烘干的锥形瓶中依次加入①10ml藻液、②9ml藻液+1ml量子点溶液、③8ml藻液+2ml二甲亚砜溶液、④7ml藻液+2ml二甲亚砜+1ml量子点溶液；反应五分钟后，依次于380nm激发波长处扫描测定500nm—710nm发射波长范围内的荧光谱峰，绘制曲线比较分析二甲亚砜和量子点对藻液荧光的影响；

（5）最佳量子点浓度的测定

取量子点母液，分别稀释为2mg/ml、4mg/ml、6mg/ml、8mg/ml、10mg/ml、12mg/ml浓度待用；取 OD600值为0.445的A类藻液；向编号为1—7的锥形瓶中都加入7ml藻液、2ml二甲亚砜；并对应编号分别添加1ml量子点溶液，浓度分别为0 mg/ml、2 mg/ml、4 mg/ml、6 mg/ml、8mg/ml、10 mg/ml、12 mg/ml；反应五分钟，测定各样品荧光值；

（6）最佳藻液密度的测定

取藻液适量，配制成OD600值分别为0.132、0.224、0.354、0.445、0.519、0.635的藻液待用，依次编号为1—6；向①—⑥号锥形瓶中依次对应编号加入以上藻液各7ml，再分别加入二甲亚砜2ml、8mg/ml量子点溶液1ml，反应五分钟后检测荧光；

（7）优势藻种的筛选

取OD600为0.519的 A、B、C三类藻液，向编号为A、B、C的锥形瓶中依次对应编号加入A、B、C藻液7ml，再分别加入二甲亚砜溶液2ml与8mg/ml量子点溶液1ml；反应五分钟后，于380nm激发波长处测定各样品在500—710nm发射波长范围的荧光曲线；

（8）最佳藻液密度的确定：

绘制各藻液密度条件下荧光光谱图；藻液密度从0.629×106个/ml增加到4.208×106个/ml时，555nm处相对荧光强度伴随着细胞密度的变化先增后减；藻液密度达到3.284×106个/ml时，相对荧光强度最高，达到969.8；

（9）最佳产油藻种的确定：

绘制三组藻液的荧光谱峰；C类藻液相对荧光强度最高；A类次之，B类最低；这说明BG11培养基提供营养，碘钨灯提供光源和热源,光照时间为24h/d，温度在28—32℃范围内的培养条件最有利于小球藻的油脂积累。