一种水溶性Cu掺杂的Cd_xCu_1-xTe量子点的制备方法

专利名称：一种水溶性Cu掺杂的Cd_xCu_1-xTe量子点的制备方法
技术领域：
本发明属于生化分析检测技术及纳米材料制备技术领域，具体涉及一种水溶性Cu掺杂的CdxCUhTe量子点的制备方法。
背景技术：
量子点是一种直径在2 IOnm之间、由I1-VI族或II1-V族元素组成的准零维纳米晶体。由于量子点的半径小于或接近于激子波尔半径，使得量子点具有特殊的量子尺寸效应、表面效应和优越的荧光性能。目前，人们已通过有机相合成方法制备了多种油溶性的量子点，但此类量子点的水溶性和生物相容性均较差，极大限制了其在生化分析和生物医学领域内的广泛应用。因此，发展直接在水溶液中合成荧光性能优越、生物相容性好的量子点的制备新方法，已成为量子点制备方面的研究重点。目前已报道的在水溶液中制备的CdTe量子点主要采用性能不稳定的巯基乙酸类小分子作为修饰剂，所制备的CdTe量子点的荧光稳定性较差、生物相容性不好。此外，Cd是一种有毒的重金属元素，极大限制了 CdTe量子点在生化分析和生物医学领域内的广泛应用。因此，研究一种稳定性高、环境友好的修饰剂制备的荧光性能优越、生物相容性好、毒性低的量子点的制备方法将成为生化分析和生物医学领域的关键技术。

发明内容
本发明的目的在于提供一种水溶性Cu掺杂的CdxCivxTe量子点的制备方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下。一种水溶性Cu掺杂的CdxCivxTe量子点的制备方法，操作步骤如下

1.配制碲源的碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液将摩尔比为2 :1 5 :1的硼氢化钠NaBH4或硼氢化钾KBH4和碲粉Te置于水中，在氮气保护下，在80 100° C下搅拌反应I IOh，得到碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液。2.在三颈烧瓶中配制镉源的镉盐、铜源的铜盐和修饰剂水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸溶液，其中Cd2+的浓度为0. 0005 0. 02mol/L,控制Cd2+ Cu2+的摩尔比为I 0.1 I 0.6，调节溶液的pH值为8.0 12. 0，在氮气保护下，注入步骤I中制备的碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液50 y L 8mL，在80 100° C下加热回流10 lOOmin，得到荧光发射波长可调、荧光量子产率高的水溶性Cu掺杂的CdxCUhTe量子点溶液。上述方法的步骤I和步骤2中，反应物中Cd2+ Cu2+ N-乙酰-L-半胱氨酸NaHTe的摩尔比为1: 0.1 0. 6 I 3 0.1 0. 8。上述的反应所用的镉盐为氯化镉、溴化镉或碘化镉。上述的反应所用的铜盐为氯化铜、溴化铜或碘化铜。上述的反应所用的締粉为含量99. 8%、规格200目的締粉。上述的反应所用的修饰剂为稳定性高、环境友好、生物相容性好的N-乙酰-L-半胱氨酸。
本发明的优点1.本发明直接在水溶液中进行Cu掺杂的CdxCUhTe量子点的合成，成本低，操作简便安全，绿色环保。2.采用本发明所制备的Cu掺杂的CdxCivxTe量子点具有水溶性好、荧光发射波长可调、荧光量子产率高、生物相容性好和毒性低的优点，可作为新型荧光纳米探针应用于生化分析和生物医学领域。
具体实施例方式为了更好的理解本发明，下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细阐述。应理解，以下实施例只是本发明的一些优选实施方式，目的在于更好地阐述本发明的内容，而不是对本发明的保护范围产生任何限制。实施例1一种水溶性Cu掺杂的CdxCUhTe量子点的制备方法，其步骤如下1.碲氢化钠NaHTe溶液的制备将0. 2mmol Te粉和0. 4mmol NaBH4放入到一个两口烧瓶中，加入5mL蒸懼水,用氮气保护，在80° C下搅拌反应lh，得到碲氢化钠NaHTe溶液备用；2. Cu掺杂的CdxCu1-Je量子点的制备将0. 02mmol CdCl2、 0. 002mmol CuCl2 和 0. 02mmol N-乙酸-L-半月光氛酸溶解于40mL蒸馏水中，用lmol/L NaOH溶液调节pH值为8. 0，加入50 y L步骤I制备的碲氢化钠NaHTe溶液，用氮气保护，在80 ° C加热回流lOmin，可得到40mL荧光发射波长可调、荧光量子产率高的水溶性Cu掺杂的CdxCivxTe量子点溶液。实施例2一种水溶性Cu掺杂的CdxCivxTe量子点的制备方法，其步骤如下1.碲氢化钾KHTe溶液的制备将0. 4mmol Te粉和1. 2mmol KBH4放入到一个两口烧瓶中，加入4mL蒸懼水,用氮气保护，在90° C下搅拌反应5h，得到碲氢化钾KHTe溶液备用；2. Cu掺杂的CdxCu1-Je量子点的制备将0. 4mmol CdBr2>0. 1 Bmmol CuBr2 和 0. 8mmol N-乙酸-L-半胱;氛酸溶解于 20mL蒸馏水中，用lmol/L NaOH溶液调节pH值为10. 0，加入2mL步骤I制备的碲氢化钾KHTe溶液，用氮气保护，在90° C加热回流60min，可得到22mL荧光发射波长可调、荧光量子产率高的水溶性Cu掺杂的CdxCivxTe量子点溶液。实施例3一种水溶性Cu掺杂的CdxCUhTe量子点的制备方法，其步骤如下1.碲氢化钠NaHTe溶液的制备将1. 12mmol Te粉和5. 60mmol NaBH4放入到一个两口烧瓶中，加入8mL蒸馏水，用氮气保护，在100° C下搅拌反应10h，得到碲氢化钠NaHTe溶液备用；2. Cu掺杂的CdxCu1-Je量子点的制备将1. 4mmol Cdl2、0. 84mmol CuI2 和 4. 2mmol N-乙酸-L-半胱;氛酸溶解于 70mL 蒸馏水中，用lmol/L NaOH溶液调节pH值为12. 0，加入8mL步骤I制备的碲氢化钠NaHTe溶液，用氮气保护，在100° C加热回流lOOmin，可得到78mL荧光发射波长可调、荧光量子产率高的水溶性Cu掺杂的Cdx CivxTe量子点溶液。
权利要求
1.一种水溶性Cu掺杂的CdxCUhTe量子点的制备方法，其特征在于，操作步骤如下 1)配制碲源的碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液将摩尔比为2:1 5 :1的硼氢化钠NaBH4或硼氢化钾KBH4和碲粉Te置于水中，在氮气保护下，在80 100° C下搅拌反应I 10h，得到碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液； 2)在三颈烧瓶中配制镉源的镉盐、铜源的铜盐和修饰剂水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸溶液，其中Cd2+的浓度为0. 0005 0. 02mol/L，控制Cd2+ Cu2+的摩尔比为1: 0.1 I 0.6，调节溶液的pH值为8.0 12. 0，在氮气保护下，注入步骤I)中制备的碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液50 y L 8mL，在80 100° C下加热回流10 lOOmin，得到荧光发射波长可调、荧光量子产率高的水溶性Cu掺杂的CdxCUhTe量子点溶液； 上述方法的步骤I)和步骤2)中，反应物中Cd2+ Cu2+ N-乙酰-L-半胱氨酸NaHTe的摩尔比为1: 0.1 0.6 I 3 0.1 0.8; 上述的反应所用的镉盐为氯化镉、溴化镉或碘化镉； 上述的反应所用的铜盐为氯化铜、溴化铜或碘化铜； 上述的反应所用的締粉为含量99. 8%、规格200目的締粉； 上述的反应所用的修饰剂为稳定性高、环境友好、生物相容性好的N-乙酰-L-半胱氨酸。
全文摘要
本发明公开了一种水溶性Cu掺杂的CdxCu1-xTe量子点的制备方法。该制备方法的操作步骤是在氮气保护下，将预先制备得到的碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液注入到预先制备好的镉盐、铜盐与水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸的混合液中，得到荧光发射波长可调、荧光量子产率高的水溶性Cu掺杂的CdxCu1-xTe量子点。本方法在水溶液中进行，具有原料易得、操作简便安全、绿色环保等优点。所制备的水溶性Cu掺杂的CdxCu1-xTe量子点的荧光性能优良，具有水溶性好、荧光性能优越、生物相容性好、毒性低等优点，可作为新型荧光纳米探针广泛应用于生化分析和生物医学领域。
文档编号C09K11/88GK103059871SQ201210554548
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者黄珊, 肖琦, 苏炜, 盛家荣, 黄燕敏, 甘春芳, 崔建国 申请人:广西师范学院