本发明专利技术公开了一种以2,3‑二巯基丙磺酸钠同时作为稳定剂和硫源制备CdTe/CdS量子点的方法，包括如下步骤：1)将氯化镉和N‑乙酰‑L‑半胱氨酸溶解于去离子水中，得到混合溶液A，用氢氧化钠溶液调节pH值至9.0，搅拌均匀后转移至水热反应釜中，在200℃下反应15min‑30min，得到CdTe量子点粗品；2)将CdTe量子点粗品进行纯化，得到纯化的CdTe量子点；3)将氯化镉和2,3‑二巯基丙磺酸钠溶解于去离子水中，得混合溶液B，用氢氧化钠溶液调节pH值至9.0，再加入CdTe量子点溶液，搅拌均匀后转移至水热反应釜中，在200℃下反应15min‑30min，将反应后所得的混合物用超滤离心管超滤4次，即得到CdTe/CdS量子点。该方法无需氮气氛围，简化了合成操作步骤，缩短了反应时间，且可得到稳定性更好的CdTe/CdS QDs。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米材料制备
，具体涉及一种以2,3-二巯基丙磺酸钠同时作为稳定剂和硫源制备CdTe/CdS量子点的方法。
技术介绍
量子点是一种直径在1-100nm之间的准零维纳米材料，具有特异的荧光性能。含镉量子点是最为常用的量子点之一，其量子产率高、光化学稳定性好，在光电材料、分子生物学及生物医学分析等领域显示出非常诱人的应用前景。CdTe QDs的量子产率高、吸收光谱宽、发射光谱窄且可调，是生物医学及光电信息中常用的纳米材料。但是CdTe QDs依然存在着抗光漂能力差且易受环境杂质干扰的问题，限制其在生化检测、生物成像及生物效应等生物医学领域的研究。我们课题组以NAC为配体先后合成了NAC修饰的CdTe QDs与Zn2+：CdTe QDs(Zhao D et al,J.Mater.Chem.,2011,21,13365)，在量子产率、抗光漂能力及减小生物毒性方面取得了一定的进展，但是仍然很难满足生物医学应用的要求；我们也曾以NAC为硫源和稳定剂，采用一步法合成了CdTe/CdS QDs(Zhao D et al,J.Phys.Chem.C,2009,113,1293-1300)，具有很好的抗光漂能力，但是其反应时间长、具有较宽的半峰宽且在可见光范围内难以实现包壳。有课题组以2,3-二巯基丁二酸同时作为硫源与稳定剂先后合成了CdS QDs与AgS QDs(Sevinc E et al,J.Mater.Chem.,2012,22,5137；Hocaoglu I et al,Nanoscale,2014,6,11921-11931)。许多研究工作表明，相比于单巯基配体，双巯基配体作为稳定剂合成的量子点具有更好的稳定性。Susumu等对单基配体与多巯基配体修饰合成的量子点性能进行了系统的比较，证明多巯基配体修饰的量子点具有更好的抗光漂能力(Susumu K et al,J.Am.Chem.Soc.,2011,133,9480-9496)。但Hyeon等人认为双巯基修饰的量子点在性能上并没有绝对的优势(Ling D et al,Nano Today,2014,9,457-477)。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种以2,3-二巯基丙磺酸钠同时作为稳定剂和硫源制备CdTe/CdS量子点的方法，该方法使用DMPS做修饰配体和硫源，无需氮气氛围，简化了合成操作步骤，缩短了反应时间，且可得到稳定性更好的CdTe/CdS QDs。实现本专利技术上述目的所采用的技术方案为：一种以2,3-二巯基丙磺酸钠同时作为稳定剂和硫源制备CdTe/CdS量子点的方法，包括如下步骤：1)将氯化镉和N-乙酰-L-半胱氨酸溶解于去离子水中，得到混合溶液A，用氢氧化钠溶液调节混合溶液A的pH值至9.0，再加入亚碲酸钠与还原剂硼氢化钠，其中氯化镉、N-乙酰-L-半胱氨酸、亚碲酸钠和硼氢化钠的摩尔比为1：2.4：0.2：1.8，搅拌均匀后转移至水热反应釜中，在200℃下反应15min-30min，得到CdTe量子点粗品；2)将CdTe量子点粗品加入到足量的异丙醇中，搅拌均匀，得到量子点浑浊液，将量子点浑浊液离心、洗涤4次，将所得固体物进行真空干燥，得到纯化、干燥的CdTe量子点，置于4℃下保存备用；3)将氯化镉和2,3-二巯基丙磺酸钠溶解于去离子水中，得混合溶液B，用氢氧化钠溶液调节混合溶液B的pH值至9.0，再加入CdTe量子点溶液，其中CdTe量子点、氯化镉与2,3-二巯基丙磺酸钠的摩尔比为1：500：1200，搅拌均匀后转移至水热反应釜中，在200℃下反应15min-30min，将反应后所得的混合物用超滤离心管超滤4次，即得到CdTe/CdS量子点。优选的，步骤1)和步骤3)中所用的氢氧化钠溶液的浓度均为1mol/L。优选的，步骤2)中，每次离心时的转速为8000r/min，离心时间为10min。优选的，步骤2)中，真空干燥的温度为60℃，时间为24h。优选的，步骤2)中，CdTe量子点粗品与异丙醇的体积比为1:3。本专利技术与现有技术相比，其有益效果和优点在于：1、该方法简单易操作，通过两步水热合成就可以得到CdTe/CdS QDs，且合成过程中不需要充氮气进行保护，合成条件变得简单易控制，从而大大简化了操作步骤，节省了人力和物力(即节省了成本)，提高了合成效率。2、该方法所需的原料便宜易得，所需的设备均为常规设备，价格低廉。3、与常规的CdTe QDs相比，该方法制备的CdTe/CdS QDs具有以下优点：1)更好的抗光漂能力；2)更好的抗盐稳定性；3)更宽的pH适用范围；4)高温下荧光基本不会自猝灭；5)有更长的荧光寿命。稳定性的提高对于量子点在生物成像及生物传感方面有着重要的作用；更宽的pH适用范围也会拓宽量子点在细胞或活体中的应用范围，在生物医学分析与成像方面，特别是在癌变等较低pH环境中具有重大意义；对温度的稳定性会使得量子点在生物传感方面有着更好的应用，而更长的荧光寿命能减少组织自发荧光的干扰。4、该方法合成的CdTe/CdS QDs粒径小且均一，生物相容性较好，可广泛应用于生化检测、细胞及活体成像、靶向示踪等生物医学领域，也可用作光电转换和发光显示材料。附图说明图1为DMPS-CdTe/CdS QDs的透射电镜图(TEM图)。图2为DMPS-CdTe/CdS QDs的X射线衍射图谱(XRD图)。图3为实施例1-4中不同反应时间合成的DMPS-CdTe/CdS QD的紫外-可见吸收光谱图。图4为实施例1-4中不同反应时间合成的DMPS-CdTe/CdS QDs的荧光光谱图。图5为DMPS-CdTe/CdS QDs、NAC-CdTe/CdS QDs、MSA-CdTe/CdS QDs、DMSA-CdTe/CdS QDs和NAC-CdTe QDs的抗光漂能力图。图6为DMPS-CdTe/CdS QDs、NAC-CdTe/CdS QDs、MSA-CdTe/CdS QDs、DMSA-CdTe/CdS QDs和NAC-CdTe QDs的抗盐稳定性图。图7为NAC-CdTe QDs与DMPS-CdTe/CdS QDs的热稳定性图。图8为DMPS-CdTe/CdS QDs和NAC-CdTe/CdS QDs的pH稳定性图。图9为不同发射波长下DMPS-CdTe/CdS QDs的荧光寿命表征图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行具体说明，具体实施例仅为优化的最佳合成条件。实施例11、称取171mg氯化镉2.5水合物和294mgN-乙酰-L-半胱氨酸于三口烧瓶中，加入40ml去离子水，搅拌至完全溶解，得到混合溶液A，用1mol/L的氢氧化钠溶液调节混合溶液A的pH值至9.0，再加入33.2mg亚碲酸钠和51mg还原剂硼氢化钠，搅拌均匀后转移至水热反应釜中，在200℃下反应20min，得到CdTe量子点粗品；2、将CdTe量子点粗品置于烧杯中，向烧杯中加入3倍体积的异丙醇，搅拌均匀，得到量子点浑浊液，将量子点浑浊液离心(离心条件：8000r/min，10min)、洗涤4次，将所得固体物转入真空干燥箱中，在60℃下真空干燥24h，得到纯化、干燥的CdT本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以2,3‑二巯基丙磺酸钠同时作为稳定剂和硫源制备CdTe/CdS量子点的方法，其特征在于包括如下步骤：1)将氯化镉和N‑乙酰‑L‑半胱氨酸溶解于去离子水中，得到混合溶液A，用氢氧化钠溶液调节混合溶液A的pH值至9.0，再加入亚碲酸钠与还原剂硼氢化钠，其中氯化镉、N‑乙酰‑L‑半胱氨酸、亚碲酸钠和硼氢化钠的摩尔比为1：2.4：0.2：1.8，搅拌均匀后转移至水热反应釜中，在200℃下反应15min‑30min，得到CdTe量子点粗品；2)将CdTe量子点粗品加入到足量的异丙醇中，搅拌均匀，得到量子点浑浊液，将量子点浑浊液离心、洗涤4次，将所得固体物进行真空干燥，得到纯化、干燥的CdTe量子点，置于4℃下保存备用；3)将氯化镉和2,3‑二巯基丙磺酸钠溶解于去离子水中，得混合溶液B，用氢氧化钠溶液调节混合溶液B的pH值至9.0，再加入CdTe量子点溶液，其中CdTe量子点、氯化镉与2,3‑二巯基丙磺酸钠的摩尔比为1：500：1200，搅拌均匀后转移至水热反应釜中，在200℃下反应15min‑30min，将反应后所得的混合物用超滤离心管超滤4次，即得到CdTe/CdS量子点。
【技术特征摘要】
1.一种以2,3-二巯基丙磺酸钠同时作为稳定剂和硫源制备CdTe/CdS量子点的方法，其特征在于包括如下步骤：1)将氯化镉和N-乙酰-L-半胱氨酸溶解于去离子水中，得到混合溶液A，用氢氧化钠溶液调节混合溶液A的pH值至9.0，再加入亚碲酸钠与还原剂硼氢化钠，其中氯化镉、N-乙酰-L-半胱氨酸、亚碲酸钠和硼氢化钠的摩尔比为1：2.4：0.2：1.8，搅拌均匀后转移至水热反应釜中，在200℃下反应15min-30min，得到CdTe量子点粗品；2)将CdTe量子点粗品加入到足量的异丙醇中，搅拌均匀，得到量子点浑浊液，将量子点浑浊液离心、洗涤4次，将所得固体物进行真空干燥，得到纯化、干燥的CdTe量子点，置于4℃下保存备用；3)将氯化镉和2,3-二巯基丙磺酸钠溶解于去离子水中，得混合溶液B，用氢氧化钠溶液调节混合溶液B的pH值至9.0，再加入CdTe量子点溶液，其中CdTe量子点、氯化镉与2,3-二巯基丙磺酸钠的摩尔比为1：500：1200，...
【专利技术属性】
技术研发人员：何治柯，毛国斌，吉邢虎，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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