用于指纹显现的水溶性荧光CdSe量子点的制备方法技术

技术编号:1659071 阅读:188 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用于指纹显现的水溶性荧光量子点CdSe的制备方法属于生物标记领域。本发明专利技术步骤:硒源溶液的制备:NaHSe的制备:用N↓[2]吹扫反应器5~10min后,NaBH↓[4]加水溶解后放入Se粉,NaBH↓[4]与Se粉摩尔比为(2~5)∶1,冰水浴条件下密闭搅拌反应20~60min;Na↓[2]SeSO↓[3]的制备:将Na↓[2]SO↓[3]加水溶解,加入Se粉,使Na↓[2]SeSO↓[3]与Se粉摩尔比为Na↓[2]SO↓[3]∶Se=(2~4)∶1,N↓[2]保护条件下,加热沸腾后回流2~7h;以镉盐溶解于水密闭搅拌后再滴加巯基化合物形成镉盐-巯基络合物,巯基化合物与镉盐Cd↑[2+]的摩尔比为(5~8)∶1,用NaOH溶液调节pH=8~11,再滴加已制备好的硒源溶液,使镉盐Cd↑[2+]与硒源摩尔比为(1~40)∶1,加热沸腾后回流1~4h。本发明专利技术工艺简单,成本低廉,对光滑客体表面的指纹有较好的显现效果,有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水溶性的荧光量子点的制备方法及其在指纹显现中的应用,属于纳米材料制备技术与生物分析检测技术的领域。
技术介绍
量子点(QDs),也称半导体纳米晶,是粒径小于或接近激子玻尔半径的半导体纳米粒子,具有宽的激发光谱、窄的发射光谱、通过粒径变化可精确调谐发射光波长、不易被光分解和光漂白等优越的荧光特性,是一类理想的无机荧光探针材料。量子点主要指主族II-VI元素组成的如CdS、III-V如InP、InAs和GaSe副族化合物以及Si等元素形成的纳米粒子,其中特别是II-VI和III-V副族化合物尤其引起人们的关注。目前已将量子点应用于多肽、蛋白质、核酸等生物大分子分析,生物药物分析,超痕量、超微量生物活性物质分析,甚至微生物分析中。1993年,Murray等人第一次提出使用有机金属法合成量子点,即通过有机金属前驱物Cd(CH3)2和含S、Se、Te等的前驱体在三辛基氧膦(TOPO)溶剂中反应,直接合成高质量的CdE(E=S、Se、Te)量子点。然而,由于金属有机铬盐毒性大,易燃易爆,使这合成条件苛刻,危险性高。在2001年,Peng等人提出使用更加绿色的CdO取代Cd(CH3)2,同样能够制备高质量的量子点。由于使用的溶剂TOPO与TOP相当昂贵,所以人们也尝试用其它新的有机溶剂,如十八烯(ODE)。为了实现更绿色化的合成工艺,目前人们更多的关注水相合成。与有机金属法相比,水相合成方法具有操作简单、易重复、成本低和毒性小等优点。水相合成的量子点具有很好的生物相容性,无需进一步的表面亲水修饰就可以直接应用于生物标记。2001年,Menzel等人发表的专利研究了CdS、CdSe/ZnS等荧光性半导体纳米晶与树形化合物复合后在指纹显现中的应用,国内外未见关于水溶性荧光纳米量子点的制备专利,国内还未见在指纹显现中的应用报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种操作简单,条件温和,成本低的水溶性荧光CdSe量子点的制备方法,可用于指纹显现。1、用于指纹显现水溶性荧光CdSe量子点的制备方法,具体步骤如下:-->(1).硒源溶液的制备:NaHSe的制备:用N2吹扫小锥形瓶5-10min后,将NaBH4置于反应器A中,加去离子水充分溶解,再将Se粉放入反应器A中,使NaBH4与Se粉摩尔比为NaBH4∶Se=(2~5)∶1,盖上磨口塞,在冰水浴条件下搅拌反应20~60min;Na2SeSO3的制备:将Na2SO3加去离子水充分搅拌溶解,置于反应器B中,加入Se粉,使Na2SO3与Se粉摩尔比为Na2SO3∶Se=(2~4)∶1,N2保护条件下,加热沸腾后回流2~7h;(2).水相中合成CdSe纳米量子点:以水为溶剂,将镉盐充分溶解置于反应器C中,密闭搅拌,之后再滴加巯基化合物形成镉盐-巯基络合物,使巯基化合物与镉盐Cd2+摩尔比为(5~8)∶1,用NaOH溶液调节pH=8~11,再向镉盐-巯基络合物中滴加步骤(1)中制备好的硒源溶液,使镉盐Cd2+与硒源摩尔比为(1~40)∶1,加热沸腾后回流1~4h;当以NaHSe为硒源时水相中合成CdSe纳米量子点整个过程中需要在N2保护条件下。(3).用手指将指印印于胶带粘面上,将胶带浸入(2)中制备好的CdSe透明溶液中,之后取出胶带,自然晾干,可得显现的指纹。本专利技术所述的镉盐为氯化镉、硝酸镉或它们的水合物之一,镉盐浓度范围是10-3~10-1M;巯基化合物为巯基乙醇、巯基丙醇、巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙酸盐、巯基丙酸盐之一。按照本专利技术所述的制备方法具有以下优点:(1)以Na2SeSO3为前体,在水相中合成CdSe纳米量子点无需N2保护和较短回流时间条件下,成功合成了黄绿色透明的CdSe量子点,并且在指纹显现中有很好的应用效果。(2)本专利技术制备的单一量子点CdSe与核壳结构量子点CdSe/CdS在指纹显现上无明显差别,可以大大简化制备工艺。(3)本专利技术的制备方法操作简单,条件温和,成本低,合成的产物CdSe具有水溶性好,稳定性好的特点。附图说明图1:实施例1的CdSe量子点的荧光发射图谱。图2:实施例1的CdSe量子点的XRD图谱。图3:实施例1的CdSe量子点的指纹显现图例。具体实施方式-->以下结合实例来进一步说明本专利技术,实施例1-6均为制备实施例,应该说明的是,这些实施例仅用于说明,而不限制本专利技术的实际应用范围。实施例1(1).Na2SeSO3的制备:取1.89g无水Na2SO3于150ml去离子水中溶解,放入500ml三口圆底烧瓶中,再称取0.4g Se粉[Na2SO3∶Se=3∶1]快速放入,密闭通N2搅拌,加热回流反应5h,得到无色透明澄清溶液,备用。(2).水溶性CdSe量子点的制备:取0.46g CdCl2·2.5H2O于240ml去离子水中溶解,放入500ml三口圆底烧瓶中,搅拌条件下滴加0.01mol巯基乙酸,[巯基化合物与镉盐Cd2+摩尔比为5∶1]再加1.0M的NaOH溶液调节pH值为8,然后再滴加Na2SeSO3溶液12ml,[Cd2+与硒源摩尔比为5∶1]加热回流反应2h,得到黄绿色CdSe QDs透明溶液。该溶液在波长365nm光激发下发橙红色光。(3).将指印印于胶带粘面上,将胶带浸入(2)中制备好的CdSe透明溶液中,15min后取出胶带,自然晾干。实施例2(1).NaHSe的制备:用N2吹扫小锥形瓶5min后,称取0.04g NaBH4于2ml去离子水中溶解,再取0.04g Se粉[NaBH4∶Se=2∶1]放入小锥形瓶中,密闭,冰水浴中反应约60min,得到乳白色溶液,备用。(2).水溶性CdSe量子点的制备:取0.46g CdCl2·2.5H2O于240ml去离子水中溶解,放入500ml三口圆底烧瓶中,密闭通N2搅拌30min,然后滴加0.01mol巯基乙醇,[巯基化合物与镉盐Cd2+摩尔比为5∶1]再加1.0M的NaOH溶液调节pH值为11,然后再滴加NaHSe溶液0.25ml,[Cd2+与硒源摩尔比为40∶1]密闭通N2条件下,加热回流反应2h。得到金黄色CdSe QDs透明溶液。该溶液在波长365nm光激发下发黄色光。(3).将指印手印于胶带粘面上,将胶带浸入(2)中制备好的CdSe透明溶液中,15min后取出胶带,自然晾干。实施例3(1).NaHSe的制备:用N2吹扫小锥形瓶10min后,称取0.12g NaBH4于2ml去离子水中溶解,再取0.08g Se[NaBH4∶Se=3∶1]NaBH4粉放入小锥形瓶中,密闭,冰水浴中反应约30min,得到乳白色溶液,备用。(2).水溶性CdSe量子点的制备:称取0.46g CdCl2·2.5H2O于240ml去离子水中溶解,放入500ml三口圆底烧瓶中,搅拌后滴加0.01mol巯基乙酸[巯-->基化合物与镉盐Cd2+摩尔比为5∶1],再加1.0M的NaOH溶液调节pH值为8,然后再滴加NaHSe溶液0.5ml,加热回流反应2h[Cd2+与硒源摩尔比为10∶1]。得到黄色CdSe QDs透明溶液。该溶液在波长365nm光激发下发橙黄色光。(3).将指印手印于胶带粘面上,将胶带浸入(2)中制备好的CdSe透明溶液中,15min后取出胶带,自然晾干。实施例4(1).本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于指纹显现的水溶性荧光CdSe量子点的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:    (1).硒源溶液的制备:    NaHSe的制备:用N↓[2]吹扫反应器A5~10min后,将NaBH↓[4]置于反应器A中,加去离子水充分溶解,再将Se粉放入反应器A中,使NaBH↓[4]与Se粉摩尔比为NaBH↓[4]∶Se=(2~5)∶1,在冰水浴条件下密闭搅拌反应20~60min;    Na↓[2]SeSO↓[3]的制备:将Na↓[2]SO↓[3]加去离子水充分溶解,置于反应器B中,加入Se粉,使Na↓[2]SO↓[3]与Se粉摩尔比为Na↓[2]SO↓[3]∶Se=(2~4)∶1,N↓[2]保护条件下,加热沸腾后回流2~7h;    (2).水相中合成CdSe纳米量子点:以水为溶剂,将镉盐充分溶解置于反应器C中,密闭搅拌,之后再滴加巯基化合物形成镉盐-巯基络合物,使巯基化合物与镉盐Cd↑[2+]摩尔比为(5~8)∶1,用NaOH溶液调节pH=8~11,再向镉盐-巯基络合物中滴加步骤(1)中制备好的硒源NaHSe或者Na↓[2]SeSO↓[3]溶液,使镉盐Cd↑[2+]与硒源摩尔比为(1~40)∶1,加热沸腾后回流1~4h;当以NaHSe为硒源时水相中合成CdSe量子点整个过程中需要在N↓[2]保护条件下。...

【技术特征摘要】
1.用于指纹显现的水溶性荧光CdSe量子点的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:(1).硒源溶液的制备:NaHSe的制备:用N2吹扫反应器A5~10min后,将NaBH4置于反应器A中,加去离子水充分溶解,再将Se粉放入反应器A中,使NaBH4与Se粉摩尔比为NaBH4∶Se=(2~5)∶1,在冰水浴条件下密闭搅拌反应20~60min;Na2SeSO3的制备:将Na2SO3加去离子水充分溶解,置于反应器B中,加入Se粉,使Na2SO3与Se粉摩尔比为Na2SO3∶Se=(2~4)∶1,N2保护条件下,加热沸腾后回流2~7h;(2).水相中合成CdSe纳米量子点:以水为溶剂,将镉盐充分...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘建军石志霞左胜利于迎春
申请(专利权)人:北京化工大学
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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