本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种高荧光量子效率水溶性CdTeS合金量子点的制备方法。
背景技术：
量子点(Quantum dot，QD)又称半导体纳米微晶体，是一种由Ⅱ～Ⅵ族或Ⅲ～Ⅴ族元素组成的呈近似球形的纳米颗粒，其三维尺寸在2-10nm范围内，具有明显的量子效应。量子点具有灵敏度高、稳定性好、荧光寿命长等优势，是新一代荧光标记探针的最佳选择。量子点技术在2003年被Science杂志评为年度十大科学突破之一。1998年Alivisatos和Nie将量子点应用于生物分子标记，使用生物活性分子如抗体或抗原等连接在量子点表面修配体的活性基团上，实现了量子点生物荧光染色，开创了量子点生物标记材料的应用研究。十几年来，量子点在生物标记领域涌现了越来越多的研究成果和应用实例，也是近年来发展起来的一种特殊的新型荧光探针，具有优良、独特的光谱特性和良好的光化学稳定性，已成功应用于生命科学、分析科学、材料科学、免疫医学、检验检疫科学等领域，在食品安全检测中的应用目前还处于初始阶段，具有独特优势。荧光量子点具有独特的光学性质和其他优点，并拥有着广阔而深远的应用背景，引起了人们极大的关注。荧光量子点的合成及其在分析化学上的应用是纳米材料最活跃的研究领域之一。
近年来，研究人员发展了一系列的水相和油相合成方法，直接制备了性能优良的量子点荧光纳米颗粒。但用于生物标记和分析化学领域，量子点要具有很好的水溶性。目前制备水溶性CdTe量子点的方法主要有水热法，微波加热法，高温回流法。但是其方法操作复杂，合成温度高且合成的CdTe量子点表面存在大量的非辐射复合中心等缺陷，导致其效率较低，需要进一步的进行核壳化提高其荧光效率。Mao等人采用水热法(180℃)以MPA做稳定剂一步合成了CdTeS合金量子点，量子产率达到68﹪(Mao W,Guo J,Yang W,et al.Synthesis of high-quality near-infrared-emitting CdTeS alloyed quantum dots via the hydrothermal method[J].Nanotechnology,2007,18(48):485611.)；He等人采用微波辐射加热的方法得到了CdTe/CdS量子点，但是需要微波辐射设备操作过程复杂且一次合成的量较少。(He Yao，Lu Haoting et al.Microwave-assisted growth and characterization of water-dispersed CdTe/CdS core-shell nanocrystals withhighphotoluminescence.J Phys Chem B 110(27):13370)。
技术实现要素：
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种高荧光量子效率水溶性CdTeS合金量子点的制备方法，采用该方法制备得到的水溶性CdTeS合金量子点具有良好的水溶性、稳定性以及高的荧光量子效率。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种高荧光量子效率水溶性CdTeS合金量子点的制备方法，包括以下步骤：在去离子水中加入硼氢化钠与碲粉，或硼氢化钾与碲粉，或硼氢化钠与亚碲酸钠，或硼氢化钾与亚碲酸钠，或硼氢化钠与亚碲酸钾，或硼氢化钾与亚碲酸钾，其中，Na+与Te，或K+与Te的摩尔比为(1.5-10)：1，然后在0-30℃的温度下静置反应4-36小时，配制得到碲氢化钠或碲氢化钾溶液，作为碲源备用；将镉源与水溶性巯基乙酸溶于去离子水中，配制0.1-20mmol/L的溶液，用1mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾溶液调节其pH值至8-12.6，然后加入配制好的碲氢化钠或碲氢化钾溶液，制得CdTeS前驱体溶液；将配制好的CdTeS前驱体溶液置于透明的玻璃或者塑料密闭容器中，并放在光照箱内或室内在室温下进行光降解，巯基乙酸在光的作用下释放出S与溶液中的HTe-分别提供硫酸和碲源，经光照即得到高荧光量子效率水溶性CdTeS合金量子点。
优选地，所述镉源、巯基乙酸及碲源的摩尔比为Cd2+：巯基乙酸：HTe-＝1：(0.5-2)：(0.3-1)。
优选地，所述镉源为氯化镉、碘化镉、溴化镉、硝酸镉、氧化镉、高氯酸镉、氯酸镉、碘酸镉或硫酸镉。
优选地，所述光降解的时间为5-60天。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的制备方法采用无机物原料作为镉源，避免了使用昂贵、易燃易爆的有机镉。此外，本发明的制备方法步骤简单，完全在水相中进行，且在室温、空气环境中就可进行，克服了现有技术中制备操作繁杂的问题，操作安全、简便。所得产物具有良好的水溶性和稳定性，荧光量子效率高(约84％)，可大批量制备实现工业化生产，可以广泛用于生物检测和分析的荧光标记物。
附图说明
图1为本发明实施例1和实例2制备的CdTeS合金量子点的XRD图谱。
图2为本发明实施例2制备的CdTeS合金量子点的荧光光谱图。
图3为本发明实施例2制备的CdTeS合金量子点的REM电镜图谱。
具体实施例
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明。但是，此处所描述的具体实施例，仅用于解释和说明本发明的内容，并不限制本发明的范围。
实施例1
量取10ml去离子水加入容量瓶中，称取0.0957g硼氢化钠和0.078g碲粉加入烧杯中，然后在4℃的冰箱中静置反应5小时，当碲粉全部溶解，溶液呈淡红色，制得碲氢化钠溶液备用；在另一个容量瓶中加入500ml去离子水、0.2854g氯化镉5/2水合物和100ml水溶性巯基乙酸，并滴入1mol/L的氢氧化钠溶液调节其pH值至11.5，然后加入配制好的碲氢化钠溶液，溶液颜色变为暗红色，制得CdTeS前驱体溶液；将配制好的CdTeS前驱体溶液置于透明的玻璃中，并置于室内在室温下光照5天进行光降解，即得到水溶性CdTeS合金量子点。
实施例2
制备过程同实例1，不同在于置于室内在室温下光照10天进行光降解，即得到水溶性CdTeS合金量子点。
实施例3
量取10ml去离子水加入容量瓶中，称取0.1g硼氢化钾和0.0473g碲粉加入烧杯中，然后在10℃的冰箱中静置反应15小时，当碲粉全部溶解，制得碲氢化钾溶液备用；在另一个容量瓶中加入500ml去离子水、0.068g氧化镉和100ml水溶性巯基乙酸，并滴入1mol/L的氢氧化钾溶液调节其pH值至11.0，然后加入配制好的碲氢化钾溶液，制得CdTeS前驱体溶液；将配制好的CdTeS前驱体溶液置于塑料密闭容器中，并置于室内在室温下光照20天进行光降解，即得到水溶性CdTeS合金量子点。
实施例4
量取10ml去离子水加入容量瓶中，称取0.155g硼氢化钠和0.439g亚碲酸钠加入烧杯中，然后在20℃的冰箱中静置反应10小时，反映结束后溶液呈淡红色，制得碲氢化钠溶液备用；在另一个容量瓶中加入500ml去离子水、1.527g硝酸镉和100ml水溶性巯基乙酸，并滴入1mol/L的氢氧化钠溶液调节其pH值至11.6，然后加入配制好的碲氢化钠溶液，溶液颜色变为暗红色，制得CdTeS前驱体溶液将配制好的CdTeS前驱体溶液置于透明的玻璃中，并置于室内在室温下光照30天进行光降解，即得到水溶性CdTeS合金量子点。
实施例5
量取10ml去离子水加入容量瓶中，称取0.175g硼氢化钠和0.0843g碲粉加入烧杯中，然后在30℃的冰箱中静置反应15小时，当碲粉全部溶解，溶液呈淡红色，制得碲氢化钠溶液备用；在另一个容量瓶中加入500ml去离子水、0.3464g六水高氯酸镉和100ml水溶性巯基乙酸，并滴入1mol/L的氢氧化钠溶液调节其pH值至11.5，然后加入配制好的碲氢化钠溶液，溶液颜色变为暗红色，制得CdTeS前驱体溶液；将配制好的CdTeS前驱体溶液置于透明的玻璃中，并置于光照箱内在室温下光照60天进行光降解，即得到水溶性CdTeS合金量子点。