[发明专利]一种核壳结构的近红外量子点及其制备方法和一种配体功能化的量子点及其制备方法

说明书

本发明提供了一种核壳结构的近红外量子点及其制备方法。本发明经过热循环(部分淬火)处理后能够得到形貌接近球形，对称性良好，分布均匀，具有更高发光量子效率的核壳结构的硒碲化镉/硒化镉锌量子点。本发明提供了一种配体功能化的核壳结构的近红外量子点，在水溶液中具有非常好的稳定性和较高的发光效率，其发光位于近红外光区(700～850纳米)，相对量子效率可提高70％，在活体荧光成像方面具有良好的应用。本发明还提供了一种所述配体功能化的核壳结构的近红外量子点的制备方法，该方法操作简便，易于实施，能够用于工业批量生产。

技术领域

本发明涉及量子点技术领域，尤其涉及一种核壳结构的近红外量子点及其制备方法和一种配体功能化的量子点及其制备方法。

背景技术

量子点(quantum dots，QDs)又称为半导体荧光纳米晶，是一种由Ⅱ～VI族或Ⅲ～Ⅴ族元素组成的纳米粒子。量子点具有量子限域效应，其发光光谱随粒子尺寸的变化而改变，相对于有机荧光染料，具有极好的发光稳定性，窄发光光谱，高发光效率等优点，在生物标记、生物传感、光电子学和太阳能电池等领域具有广泛的应用。

作为一种生物活体成像用的荧光探针，近年发展的近红外发光量子点(发射光谱从700纳米至1100纳米)由于对组织器官具有强的穿透性(大于1～2厘米)和较低的背景干扰，特别适用于体内非侵入可视化成像，具有潜在的临床应用，例如标记病变位置引导外科手术，或用于某些表面病变的荧光标记等。

现有技术中用于活体成像的近红外量子点包括硫化铅、碲化镉、铜铟硒四极结构、硫化银和砷化铟等，其合成方法主要分为高温有机金属合成及水相合成两种。有机金属合成法得到的量子点具有较好的质量和发光亮度，但是合成方法繁琐，反应条件较复杂，大多需要较高的反应温度和毒性较大的化学试剂，且得到的量子点需要进一步的表面修饰才能用于生物应用。水相合成方法具有成本低、操作简单、反应条件温和、容易调控等优点，但是得到的量子点往往质量较差。目前为止，现有技术中并没有一种同时具有操作优势和产品优势的制备近红外量子点的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核壳结构的近红外量子点及其制备方法和一种配体功能化的量子点及其制备方法，本发明制备核壳结构的近红外量子点的方法具有成本低、操作简单、反应条件温和、容易调控等优点，得到的核壳结构的近红外量子点产品质量较高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种核壳结构的近红外量子点的制备方法，包含如下步骤：

(1)将硒碲化镉量子点的氯仿溶液、三辛基胺和三辛基膦混合，得到硒碲化镉量子点溶液；

(2)除去所述硒碲化镉量子点溶液中的氯仿，得到一级量子点溶液；

(3)将所述一级量子点溶液和油酸溶液混合，得到二级量子点溶液；

所述油酸溶液为油酸镉和油酸锌的混合溶液；

(4)将所述二级量子点溶液和第一份三辛基膦-硒混合后进行一级成核反应，得到一级成核产物体系；

所述一级成核反应的温度为270～290℃；

(5)将所述一级成核产物体系的温度降至220～240℃后和第二份三辛基膦-硒混合后进行二级成核反应，得到二级成核产物体系；

所述二级成核反应的温度为270～290℃；

(6)将所述二级成核产物体系的温度降至220～240℃后和第三份三辛基膦-硒混合后进行三级成核反应，得到核壳结构的近红外量子点；

所述三级成核反应的温度为270～290℃。

优选的，所述步骤(1)中硒碲化镉量子点的氯仿溶液的浓度为16～20mg/mL；