[发明专利]量子点的制备方法

说明书

本发明属于量子材料技术领域，具体涉及一种量子点的制备方法，包括如下步骤：获取水溶性In₂Se₃量子点溶液；配置含有铜盐的前驱体液；将所述含有铜盐的前驱体液加入到所述水溶性In₂Se₃量子点溶液中，进行阳离子交换反应，得到水溶性CuInSe₂合金量子点。该制备方法得到的CuInSe₂合金量子点的尺寸和晶格可通过提供的In₂Se₃量子点的尺寸和晶格来现实，而且该制备方法可以实现CuInSe₂量子点生物相容性改性，从而在生物领域具有广泛的应用。

技术领域

本发明属于量子材料技术领域，具体涉及一种量子点的制备方法。

背景技术

量子点是一种新型半导体纳米材料，其具备独特尺寸依赖的光电子性质，作为发光材料具有高能效、高稳定性、广色域等优点。近年来受到了来自显示、照明、太阳能电池、生物标记等领域的广泛关注。量子点的荧光特性与传统有机荧光素相比，量子点具有激发波长范围宽，发射峰窄且呈高斯对称、无拖尾，斯托克斯位移大，光化学稳定性强等优点。目前，对量子点的研究焦点集中在II-VI族元素化合物如ZnS、CdSe量子点，III-V族元素化合物如InP、InAs和GaAs量子点，以及I-III-VI族元素化合物如CuInSe₂和CuInS₂量子点。其中对于II-VI族元素量子点的研究较为成熟，并已被广泛运用于生物医药、生命科学及荧光器件等领域。但是由于II-VI族元素量子点一般都含有Cd、Hg和Pb等重金属元素，在生物代谢活动中不易排出体外，容易在肝、脾等器官富集表现出生物毒性，因此II-VI族元素量子点自身元素的生物毒性限制了它的进一步发展，尤其是在生物活体诊断领域的进一步应用。另外，生物组织的自发荧光效应和组织本身对波长较短的光线具有的显著的吸收和散射效应都是影响生物活体诊断的不利因素。

目前生物学上应用的量子点大多来自有机相合成，已经制备出荧光发射波长位于近红外光区(650～1100nm)的油溶性量子点，如InP/ZnS、CuInSe₂和CuInS₂量子点，不含重金属且受活体组织散射和吸收影响较小，具有良好的组织穿透能力并能有效地克服了生物组织的自发荧光的影响。如果将这些油溶性量子点进一步应用于生物诊断领域需要对其进行生物相容性改性。由于铜源和铟源的反应活性存大较大差异，而且作为硒源的单质硒粉在一般溶解中溶解性较差，因而制备CuInSe₂量子点、并保持其生物相容性改性，具有一定难度，从而限制了其生物应用。

阳离子交换技术是一种局部规整反应，反应过程中阴离子的晶格阵列被保留，而原有的阳离子被新的阳离子等当量替换，其实施主要利用阳离子扩散速率远高于阴离子的扩散速率的原理。因此，阳离子交换反应过程中，胶体纳米晶的整体形貌、结构可以得到保持。

发明内容

本发明的目的在于提供一种量子点的制备方法，旨在解决现有CuInSe₂量子点的制备方法难以实现该量子点生物相容性改性的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种量子点的制备方法，包括如下步骤：

获取水溶性In₂Se₃量子点溶液；

配置含有铜盐的前驱体液；

将所述含有铜盐的前驱体液加入到所述水溶性In₂Se₃量子点溶液中，进行阳离子交换反应，得到水溶性CuInSe₂合金量子点。