本发明专利技术公开了一种半胱氨酸表面修饰的CdTe/CdS量子点的制备方法，包括以下步骤：室温条件下，将含镉化合物粉末与半胱氨酸混合，充分搅拌调pH值后得到Cd前体溶液；然后在Te粉中加入NaBH4，再注入酸液，在氮气流的作用下将酸化产生的H2Te气体带出通入到Cd前体溶液中，加热反应回流，得到CdTe量子点溶液，再向溶液中加入Na2S溶液，静置后即可得到半胱氨酸表面修饰的CdTe/CdS核壳量子点。将本发明专利技术的量子点加入含砷离子的溶液中，用荧光分光光度计对其进行荧光定量表征，得到荧光响应曲线，据此可实现对待测溶液中三价砷离子浓度的定性或定量检测。本发明专利技术具有操作简单、灵敏度较高、选择性较好等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种纳米材料的制备及其在砷离子检测中的应用，尤其涉及一种半胱氨酸表面修饰的量子点的制备方法及在砷检测中的应用。
技术介绍
砷属于非金属元素，是某些动物必须的微量元素之一，但体内砷过量富集将会引起中毒，严重者甚至致命。地表水及饮用水中砷污染已成为严重威胁全球人类健康的祸首之一。相关资料显示，目前全球范围内多达1. 4亿人接触到了超出世界卫生组织标准(10PPb)的含砷饮用水。因此，对自然界水体中砷含量的监测越来越受到人们的关注。 砷在自然界中以亚砷酸盐、砷酸盐以及各种有机砷(如，甲基胂酸盐及二甲基胂酸盐)等形式存在。与五价砷相比，三价砷更容易进入细胞，故毒性也比五价砷大。因此，发展一种简单、快速、灵敏的三价砷检测技术已成为现实中的迫切需要。量子点(Quantum Dots, QDs)是一种由I1-VI族或II1-V族元素组成的、尺寸在Inm 20 nm之间的纳米晶体。量子点的体积大小和组成严格控制着它的吸收和发射光谱特征，因此可以通过改变尺寸及其组成而得到从紫外到近红外范围内任意发射波长的量子点。量子点还具有颗粒尺寸小、比表面积大等结构特性，这些结构特性导致了量子尺寸效应和介电限域效应的产生，并由此派生出独特的光电性质。因此，量子点在生物标记、化学生物检测以及信息存储等应用领域都具有潜在的优势。半胱氨酸(Cys) -CdTe/CdS核壳量子点与半胱氨酸-CdTe量子点相比，具有更高的荧光量子点产率和光学稳定性。同时，半胱氨酸-CdTe/CdS核壳量子点的制备一般采取水热法(Zhang H Y, Sun P, Liu C，et al. L-Cysteine capped CdTe-CdS core-shellquantum dots: preparation, characterization and immuno-labeling of HeLa cells.Luminescence, 2011，26(2) : 86-92)对水溶性半胱氨酸-CdTe量子点进行包壳处理，但这种包壳方法存在步骤繁琐、耗时长、容易造成试剂浪费等缺陷，并且其采用的方法是将NaBH4还原的Te溶液直接注射入Cd前体溶液中，这样还可能引入含硼化合物等杂质。另外，目前基于荧光量子点进行砷离子检测的方法，尚未见有相关报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种产品杂质含量少、反应条件温和、工艺时间短、工艺条件可控、操作简便易行的半胱氨酸表面修饰的CdTe量子点的制备方法以及半胱氨酸表面修饰的(MTe/CdS核壳量子点的制备方法,还相应提供一种操作简单、灵敏度较高、选择性较好的CdTe/CdS核壳量子点在砷离子检测中的应用。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为一种半胱氨酸表面修饰的CdTe量子点的制备方法，包括以下步骤(1)制备Cd前体溶液室温条件下，将含镉化合物粉末与半胱氨酸按照1: (0.5 8. O)的摩尔比混合，磁力搅拌使混合物溶解于水中，将pH值调节至9. O 11. 2(优选用1. Omo I/L 4. O mo I/L的NaOH溶液进行调节)，得到Cd前体溶液；(2)生成H2Te:氮气保护下，在Te粉中加入NaBH4水溶液，震荡使之混合均匀，反应至Te粉全部溶解，再注入酸液进行酸化，在氮气流的作用下，将酸化产生的H2Te气体带出；(3)将步骤(2)中生成的H2Te气体通入到步骤(I)中制得的Cd前体溶液中；控制溶液中Cd、Te、半胱氨酸的摩尔比为I (O.1 4): (0.5 8)，加热到80°〇 1101，反应回流(回流时间优选为20 40 min)，反应完成后停止加热，得到半胱氨酸表面修饰的CdTe量子点溶液，再冷却至室温备用。 上述的半胱氨酸表面修饰的CdTe量子点的制备方法，所述含镉化合物粉末优选为 Cd (ClO4) 2、CdCl2 或 CdAc2 粉末。上述的半胱氨酸表面修饰的CdTe量子点的制备方法，所述酸液优选为O. 5 mol/L 5. O mo I/L的硫酸或者磷酸溶液。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种半胱氨酸表面修饰的CdTe/CdS核壳量子点的制备方法，包括以下步骤在室温条件下，向上述制备方法得到的半胱氨酸表面修饰的CdTe量子点溶液中加入O. 01 mo I/L 1. O mo I/L的Na2S溶液，所述Te元素与所述似#的摩尔比控制在1: (0.2 5)，静置后即可制备得到不同荧光发射波长(530nm 620nm)的半胱氨酸表面修饰的CdTe/CdS核壳量子点。上述的半胱氨酸表面修饰的CdTe/CdS核壳量子点的制备方法，所述半胱氨酸表面修饰的CdTe量子点优选为荧光发射波长在500nm 550nm的绿色荧光CdTe量子点。上述制备方法主要是基于通气法将NaBH4还原的Te粉在酸化条件下引出并通入Cd前体溶液中制备半胱氨酸表面修饰的CdTe量子点，然后在室温条件下，进一步在半胱氨酸表面修饰的CdTe量子点表面进行CdS包壳。上述本专利技术采用的通气法避免了含硼化合物等的引入，且包壳方法简单、温和、成本低，整个制备过程中的反应可控，重复性好，安全可靠。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种基于半胱氨酸表面修饰的CdTe/CdS核壳量子点检测砷离子的方法，包括以下步骤将半胱氨酸表面修饰的CdTe/CdS核壳量子点(特别优选是上述本专利技术制备方法制得的CdTe/CdS核壳量子点)稀释，以磷酸缓冲液作为缓冲体系加入含不同浓度三价As (III)离子的溶液，混合均匀后室温下静置(约10 min即可)，然后用荧光分光光度计对混合体系进行荧光定量表征，得到所述半胱氨酸表面修饰的CdTe/CdS核壳量子点对于砷离子浓度变化的荧光响应曲线，根据荧光响应曲线即可实现对待测溶液中三价砷离子浓度的定性检测，基于砷离子对于CdTe/CdS核壳量子点的荧光淬灭效应，还可实现砷离子的定量检测。该砷离子的检测方法不仅操作简单，灵敏度较高，而且选择性较好。上述的检测砷离子的方法中，优选的，所述荧光响应曲线在待测溶液中三价砷离子浓度为14 ng/L 70 ng/L时呈线性变化，所述定量检测的检测下限为10 ng/L。上述的检测砷离子的方法中，所述待测溶液中优选加入有乙二胺四乙酸钠盐(简称EDTA，浓度为0. 01 mol/L 0. 5 mol/L)作为掩蔽剂。待测溶液中加入EDTA作为掩蔽剂，对于 As (III)、Pb (II)、Sr (II)、Na (I)、Cu (II)、Al (III)、Li (I)、Fe (III)、Zn (II)、Mg (II)、Mn (II)、Ag (I)、K (I)离子具有很好的抗干扰性(EDTA对三价砷没有干扰)。在对待测溶液中三价砷离子浓度进行定性或定量检测前，优选先将待测溶液用O.10 μ m O. 22 μ m的聚碳酸酯膜过滤。与现有技术相比，本专利技术 的优点在于 1.在量子点制备方面，基于通气法将NaBH4还原的Te粉在酸化条件下引出通入Cd前体溶液中制备CdTe量子点，避免了硼化合物等的引入，便于条件控制； 2.在室温下进行CdS的包壳，条件非常温和，包壳时间短，包壳操作简单迅速，只需I min就能完成； 3.只需通过控制半本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半胱氨酸表面修饰的CdTe量子点的制备方法，包括以下步骤：（1）制备Cd前体溶液：室温条件下，将含镉化合物粉末与半胱氨酸按照1︰（0.5～8.0）的摩尔比混合，充分搅拌使混合物溶解于水中，将pH值调节至9.0～11.2，得到Cd前体溶液；（2）生成H2Te：氮气保护下，在Te粉中加入NaBH4水溶液，震荡使之混合均匀，反应至Te粉全部溶解，再注入酸液进行酸化，在氮气流的作用下，将酸化产生的H2Te气体带出；（3）将步骤（2）中生成的H2Te气体通入到步骤（1）中制得的Cd前体溶液中；控制溶液中Cd、Te、半胱氨酸的摩尔比为1︰（0.1～4）︰（0.5～8），加热到80℃～110℃，反应回流，反应完成后停止加热，得到半胱氨酸表面修饰的CdTe量子点溶液。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王柯敏，羊小海，刘艳，刘剑波，王青，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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