一种功能化修饰的CdX量子点合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种CdX量子点合成方法，尤其涉及一种功能化修饰的CdX量子点合成方法，属于纳米材料制备领域。
【背景技术】
[0002]量子点由于量子尺寸效应、表面效应、介电限域效应、量子隧道效应等不同于宏观材料的物理、化学特性被广泛应用于发光二极管、太阳能电池、非线性光学器件和生物标记等领域。尤其CdSe、CdTe量子点对可见光敏感，成为研究关注的焦点。量子点合成通常采用有机配体作包覆剂，在疏水的有机溶剂中合成得到，表面有一层疏水性有机配位体，限制了量子点的应用。为了实现量子点的水溶性和生物相容性，以及解决单一量子点表面缺陷导致的荧光产率低、稳定性差等不足，大量研究表明对其进行表面功能化修饰是较好的解决方法，能有效扩展其应用。如:2002年发表于Analytical Chemistry上，作者名为:Yongfen Chen，论文标题为:Luminescent CdS Quantum Dots as Selective 1n Probes的论文成功采用聚磷酸盐修饰的量子点建立了检测Cu2+、Zn2+的新方法。2003年发表于Chemical Communicat1ns 上，作者为Kerim M，论文标题为:Peptide_coated CdS quantumdots for the optical detect1n of copper (II) and silver (I)成功米用 peptide 包裹的CdS量子点，建立了 Cu2+和Ag+离子检测方法。2014年，一项中国发明专利，专利申请号为:201410124424.9，专利名称为一种L-半胱氨酸/巯基丙酸修饰的CdTe量子点的制备方法，成功合成了量子产率高、荧光稳定性好且具有良好生物相容性的L-半胱氨酸/巯基丙酸修饰的CdTe量子点。但目前功能化修饰的量子点制备方法仍然需要氮气保护，或需要较高温度，或需特殊处理等，制备过程仍偏复杂。
【发明内容】
[0003]为了解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种功能化修饰的CdX量子点合成方法，该方法无需氮气保护，过程简单，且所制备的量子点成分纯净，粒径均匀，能提高荧光量子产率和荧光稳定性，且功能化修饰后，选择性更好，可以作为荧光探针。
[0004]本发明所采用技术方案主要步骤包括:
[0005]第一步-X前驱溶液和Cd2+前驱溶液的制备:将X粉加入去离子水中，而后加入硼氢化钠，在30_90°C条件下磁力搅拌30分钟-1小时，直至完全溶解，获得X前驱溶液；将镉盐加入到去离子水中磁力搅拌30分钟-1小时，直至完全溶解，而后加入巯基化合物，并用lmol/L的NaOH溶液调节溶液的pH值到7_8，获得Cd2+前驱溶液；
[0006]第二步:将第一步所得到的X前驱溶液和Cd2+前驱溶液加入到超声化学反应釜超声反应I小时；
[0007]第三步:将功能化修饰剂加入到第二步的超声化学反应釜溶液中继续超声振荡2小时，完成CdX量子点的合成及功能化修饰；
[0008]第四步:将第三步所得功能化修饰的CdX量子点加入丙酮洗涤，采用离心机离心，而后用乙醇清洗2-3次得到功能化修饰的CdX量子点；
[0009]其中，X = Se或Te，所述的镉盐选自氯化镉或乙酸镉中的一种，所述的巯基化合物选自巯基乙酸或巯基丙酸中的一种。
[0010]所述的第一步中X与硼氢化钠摩尔比为1: 2-1: 4。
[0011]所述的第二步中X与Cd2+摩尔比为1: 1-1: 6。
[0012]所述的第三步中功能化修饰剂为谷胱甘肽或L-半胱氨酸。
[0013]所述的第一步中的镉盐为氯化镉。
[0014]所述的第一步中磁力搅拌最优温度为30°C。
[0015]本发明的有益效果为:
[0016]1.采用超声化学反应，无需氮气保护，反应速度快且充分，所制备的量子点粒径均匀，荧光量子产率高；
[0017]2.采用谷胱甘肽或L-半胱氨酸在巯基化合物修饰基础上进一步自组装完成CdX量子点表面修饰，使量子点选择性更强，荧光稳定性更好，可以应用于荧光探针。
【附图说明】
[0018]图1为实施例7所制备CdSe量子点XRD图；
[0019]图2为实施例7所制备CdSe量子点荧光发射光谱图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例，进一步阐述本发明制备过程，这些实施例仅限于帮助本领域技术人员全面理解本发明，而不用于限制本发明的范围。
[0021]实施例1
[0022]用电子天平称量0.02gSe粉加入到烧杯中，然后向烧杯中加入60ml去离子水，而后加入0.019g的硼氢化钠，设置加热温度为30°C，磁力搅拌30分钟-1小时，直至完全溶解，制备Se前驱溶液；用电子天平称量0.046g氯化镉加入到烧杯中，再加入40ml的去离子水，设置加热温度为30°C，磁力搅拌30分钟-1小时，直至完全溶解，然后加入0.7ml的巯基乙酸，并用lmol/L的NaOH溶液调节溶液的pH值到7_8，制备Cd2+前驱溶液；而后将Se前驱溶液和Cd2+前驱溶液加入到超声化学反应釜中超声反应I小时后，向超声化学反应釜加入0.154g谷胱甘肽并继续超声振荡2小时；最后加入丙酮洗涤，采用离心机以5000转/分钟的转速离心，而后用乙醇清洗2-3次，得到纯净的谷胱甘肽修饰的CdSe量子点。
[0023]实施例2
[0024]用电子天平称量0.02gSe粉加入到烧杯中，然后向烧杯中加入60ml去离子水，而后加入0.038g的硼氢化钠，设置加热温度为30°C，磁力搅拌30分钟-1小时，直至完全溶解，制备Se前驱溶液；用电子天平称量0.046g氯化镉加入到烧杯中，再加入40ml的去离子水，设置加热温度为30°C，磁力搅拌30分钟-1小时，直至完全溶解，然后加入0.7ml的巯基乙酸，并用lmol/L的NaOH溶液调节溶液的pH值到7_8，制备Cd2+前驱溶液；而后将Se前驱溶液和Cd2+前驱溶液加入到超声化学反应釜中超声反应I小时后，向超声化学反应釜加入0.154g谷胱甘肽并继续超声振荡2小时；最后加入丙酮洗涤，采用离心机以5000转/分钟的转速离心，而后用乙醇清洗2-3次，得到纯净的谷胱甘肽修饰的CdSe量子点。
[0025]实施例3
[0026]用电子天平称量0.02gSe粉加入到烧杯中，然后向烧杯中加入60ml去离子水，而后加入0.038g的硼氢化钠，设置加热温度为30°C，磁力搅拌30分钟-1小时，直至完全溶解，制备Se前驱溶液；用电子天平称量0.092g氯化镉加入到烧杯中，再加入40ml的去离子水，设置加热温度为30°C，磁力搅拌30分钟-1小时，直至完全溶解，然后加入0.7ml的巯基乙酸，并用lmol/L的NaOH溶液调节溶液的pH值到7_8，制备Cd2+前驱溶液；而后将Se前驱溶液和Cd2+前驱溶液加入到超声化学反应釜中超声反应I小时后，向超声化学反应釜加入0.307g谷胱甘肽并继续超声振荡2小时；最后加入丙酮洗涤，采用离心机以5000转/分钟的转速离心，而后用乙醇清洗2-3次，得到纯净的谷胱甘肽修