量子点种子胶束、量子点纳米球及其制备方法和应用与流程

本发明涉及量子点材料，具体而言，涉及一种量子点种子胶束、量子点纳米球及其制备方法和应用。

背景技术：

1、量子点具有荧光发射波长可调、光致发光量子产率高、荧光稳定性好的优势，在定量检测蛋白、核酸、细胞等生物标志物检测上备受青睐。然而量子点的粒径小，表面能高，单独使用时易团聚，导致测试结果异常，限制了其应用场景。

2、将多个量子点装载在一个微球中，形成量子点荧光纳米球，能给量子点提供保护性的壳层，提供带电偶联基团，其表面电位的相互排斥作用能有效避免微球团聚。现阶段制备量子点纳米球大多先制备量子点种子胶束，量子点通过与单体共聚的形式，在制备粒径均一纳米球的过程中被包埋。但是，在制备纳米球的过程中，单体往往容易发生自聚反应，超过临界分子量即容易成核，形成聚合物空球，导致分离纯化出量子点纳米球具有一定困难。此外，制备纳米球常用的自由基聚合引发剂，如过硫酸盐、偶氮化合物等，分解时会产生强氧化性的自由基，易使量子点表面形成缺陷，进而影响其荧光强度。

3、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种量子点种子胶束、量子点纳米球及其制备方法和应用，以改善上述技术问题。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种量子点种子胶束，该量子点种子胶束包括量子点以及与量子点配位结合的引发剂配合物，引发剂配合物为配合物与引发剂自由基共价形成的休眠种。

4、第二方面，本发明还提供了一种上述量子点种子胶束的制备方法，其包括：将量子点、引发剂配合物在溶液体系中混合分散均匀，其中，溶液体系所用的溶剂为非配位惰性溶剂。

5、第三方面，本发明还提供了一种量子点胶束分散液，其上述量子点种子胶束在非配位惰性溶剂中分散得到。

6、第四方面，本发明还提供了一种量子点纳米球的制备方法，其包括：将聚合物单体在具有上述量子点种子胶束的溶液体系中进行升温聚合。

7、第五方面，本发明还提供了一种量子点纳米球，其由上述量子点纳米球的制备方法制备得到。

8、第六方面，本发明还提供了上述量子点纳米球在制备生物标志物检测试剂中的应用。

9、本发明具有以下有益效果：通过在量子点种子胶束中引入引发剂配合物，由于引发剂配合物能够与量子点表面进行配合结合，进而使得将量子点种子胶束在制备量子点纳米球的过程中，聚合反应的活性中心由于配位作用而固定在量子点表面，可以吸收单体持续生长，从而减少单体的自聚反应。同时，由于配合物与引发剂的自由基共价形成休眠种，形成可逆平衡，降低自由基浓度和链终止速率，防止量子点表面无机部分被氧化，从而减少了引发剂自由基对量子点表面造成破坏。

技术特征：

1.一种量子点种子胶束，其特征在于，所述量子点种子胶束包括量子点以及与所述量子点配位结合的引发剂配合物，所述引发剂配合物为配合物与引发剂自由基共价形成休眠种。

2.根据权利要求1所述的量子点种子胶束，其特征在于，所述配合物为卤代烷配合物，所述量子点为无机金属半导体纳米材料，且为具有电子态限域效应表现出的尺寸依赖性质的晶态纳米颗粒；

3.如权利要求1或2所述的量子点种子胶束的制备方法，其特征在于，其包括：将所述量子点、所述引发剂配合物在溶液体系中混合分散均匀，其中，所述溶液体系所用的溶剂为非配位惰性溶剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，其包括：分别先形成引发剂配合物溶液和量子点溶液，再将所述引发剂配合物溶液和所述量子点溶液混合分散；

5.一种量子点胶束分散液，其特征在于，其由权利要求1或2所述的量子点种子胶束在非配位惰性溶剂中乳化分散得到。

6.一种量子点纳米球的制备方法，其特征在于，其包括：将聚合物单体在具有量子点种子胶束的乳化溶液体系中进行升温聚合，其中，所述量子点种子胶束为权利要求1或2所述的量子点种子胶束。

7.根据权利要求6所述的量子点纳米球的制备方法，其特征在于，所述聚合物单体以单体胶囊的方式进行添加，所述单体胶囊由固体交联多孔微米球吸收所述聚合物单体后得到；

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述升温聚合在搅拌条件下进行，搅拌转速为50～250rpm；

9.一种量子点纳米球，其特征在于，其由权利要求6～8任一项所述的制备方法制备得到。

10.如权利要求9所述的量子点纳米球在制备生物标志物检测试剂中的应用。

技术总结
本发明公开了一种量子点种子胶束、量子点纳米球及其制备方法和应用，该量子点种子胶束包括量子点以及与量子点配位结合的引发剂配合物，引发剂配合物为配合物与引发剂的自由基共价形成的休眠种。进一步将聚合物单体在具有该量子点种子胶束的乳化溶液体系中进行升温聚合，可获得量子点纳米球。通过在量子点种子胶束中引入引发剂配合物，可使得在制备量子点纳米球的过程中，聚合反应的活性中心由于配位作用而固定在量子点表面，吸收单体持续生长，从而减少单体的自聚反应。同时，由于配合物与引发剂的自由基共价形成休眠种，形成可逆平衡，降低自由基浓度和链终止速率，防止量子点表面无机部分被氧化，从而减少了引发剂自由基对量子点表面造成破坏。

技术研发人员：庞代文,朱小波,黄艳
受保护的技术使用者：广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13