基于氨基酸和多肽的硒化镉量子点合成的方法

文档序号:3803073阅读:336来源:国知局

专利名称::基于氨基酸和多肽的硒化镉量子点合成的方法
技术领域
:本发明属于纳米科学、微生物学、材料合成领域,具体地说,本发明涉及一种基于氨基酸和多肽的硒化镉(CdSe)量子点合成的方法。
背景技术
:量子点(QuantumDots,QDs)因为具有独特的荧光纳米效应,例如其激发谱宽而且连续分布,发射谱狭窄而对称,且发光波长可通过改变粒径和组成进行调控,荧光强度强、漂白速率慢、灵敏度高,而倍受关注。在发光材料、光催化、光敏传感器、荧光探针标记等方面有着广阔的应用前景。其中,IIB族与VIA族元素组成的量子点,简称为II-VI型量子点(如CdSe、CdTe等),由于具有特殊优良的可见和近红外光谱区荧光发射性质,有望成为一类新型、方便适用的生物医学荧光探针标记物和传感器。在II-VI型量子点中,CdSe是应用非常广泛的主流量子点,它的合成一直受到广泛关注。有关这类量子点的制备方法很多,根据所采用原料和工艺的不同,概括起来大致可分为水相无机合成路线和金属化合物-元素有机物路线。水相无机合成路线包括微波辅助制备量子点、超声波法制备量子点、模板法制备量子点法等。这些方法操作简单、快速,但是非热效应、超热效应、超声效应等一些还不甚被人们了解的微波现象,影响着产物的均匀性等性质。且模板制备法虽然可以在多种多样的局限模板里合成一系列纳米粒子(如CdSe),但是合成以后,怎么去掉模板,或者将粒子从模型中有效分离出来,而不影响粒径、形状等性质则是比较麻烦的问题。金属化合物-元素有机物路线通常则会使用氧化三正辛基膦(TOPO)、十六胺、十八烯(ODE)和膦化合物等有机试剂,且常常需要高温、高压反应。在其合成过程中往往还需要隔绝空气和水,对合成设备要求严格。金属化合物-元素有机物路线可以制备高质量、单分散(±5%)II-VI量子点,量子产率约为10%,并且通过改变合成温度,可以控制粒径(2.4-23nm)。但是,在制备过程中所使用的试机往往具有生物毒性、容易污染环境并给人体带来损害、不稳定、易爆炸,需要的设备条件苛刻,反应材料成本较高。这些都在一定程度上阻碍了量子点制备工业化生产和应用的进程。上述各种方法中,无机合成路线虽然污染较小,但是均在一定程度上存在产物均一性、粒径大小等问题;而采用金属化合物-元素有机物合成路线,虽然己经可以用CdO、Cd(Ac)2等无机化合物制备出高质量的裸量子点,但是通常所使用的核/壳结构量子点的制备基本上仍然要用Cd(CH3)2、Zn(CH3)2等有机金属化合物作原料,并且都需要较为苛刻的反应条件。综上所述,如果能够将这些方法进行改进,选择价格低廉、性质稳定的原料,在相对安全、温和的条件下制备核/壳结构量子点,无疑将具有重要意义。
发明内容本发明的目的是在于提供一种基于氨基酸和多肽的硒化镉(CdSe)量子点合成的方法,通过该方法可以有效地、安全地、低毒地进行CdSe量子点的合成,其反应条件温和,原料价格低廉,且操作简单,任何生物学实验室都可完成。为了实现上述目的,本发明利用氨基酸和多肽进行了硒化镉量子点的合成。一种基于氨基酸和多肽的硒化镉(CdSe)量子点合成的方法,其步骤是l)含硒醇基团的生物分子的制备;2)镉一谷胱甘肽复合物的制备;3)反应合成CdSe量子点。具体方法如下1)含硒醇基团的生物分子的制备直接将含硒醇的生物分子溶解于20毫摩尔/升的磷酸盐缓冲液(pH8.0)中,或在20毫摩尔/升的磷酸盐缓冲液(pH8.0)中用二硫苏糖醇将生物分子中的硒还原成硒醇形式。2)镉一谷胱甘肽复合物的制备将镉离子(Cd2+)与谷胱甘肽按摩尔浓度为l:4的比例混合。3)反应合成硒化镉(CdSe)量子点向三口烧瓶中充满氮气,将步骤l和步骤2所得到的溶液按摩尔比为1:2在三口烧瓶中混合,并适当将温度控制在发光二极管及其荧光粉及有机薄膜层发明所属
技术领域
本发明系关于一种发光二极管及其荧光粉及有机薄膜层,尤指一种于成分中加入了铽离子、镓离子、镱离子和镥离子,使该荧光粉可吸收InGaN半导体异质结所发出的久-440480nm的短波辐射,再辐射出峰值波长A=525595nm的光的发光二极管及其荧光粉及有机薄膜层。先前技术发展中的光源,尤其白色光源,是一种多颜色的混合光,可被人眼感觉为至少包括二种以上波长的混合光,当人眼同时受红、蓝、绿光的刺激时,或同时受到蓝光与黄光等互补光线的刺激时均可感受为白光,故依此原理可制作发出不同颜色的光源。如白光固体光源的常用技术中,制作方法主要是利用光线互补的方式,如下列几种第一种方法系使用以InGaAlP、GaN与GaP为材质的三颗固体光源,分别控制通过固体光源的电流而发出红、绿及蓝光,经透镜将发出的光加以混合而产生白光。第二种方法系使用GaN与GaP为材质的二颗固体光源,其亦分别控制通过固体光源的电流而发出蓝及黄绿光以产生白光。图l利用含硒生物分子的无细胞体系进行CdSe量子点合成的反应体系荧光的图片。该溶液在紫外灯照射下具有黄色的荧光。图2合成后的CdSe量子点的紫外吸收光谱其紫外吸收光谱在400nm处有最大吸收峰图3合成后的CdSe量子点的荧光发射光谱最大荧光发射波长为520nm图4反应温度和反应时间对硒化镉量子点荧光强度的影响具体实施例方式实施例1:下面结合具体实施例。进一步阐述本发明,应当理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明要求保护的范围。1.含硒醇基团的生物分子的制备-将硒代胱氨酸(购买于西格马公司)的标准品用pH=8.0的20毫摩尔/升磷酸盐缓冲溶液配成浓度为0.5毫摩尔/升的溶液,在氮气保护下与终浓度为0.8毫摩尔/升的二硫苏糖醇(购买于武汉申试化工)在5(TC反应2小时,来得到含硒醇基团的硒代半胱氨酸。2.镉一谷胱甘肽复合物的制备-同样在氮气保护下,用谷胱甘肽(购买于北京华美生化试剂有限公司)稳定的终浓度为2毫摩尔/升的Cd2+(CW2+:Ces=4:1)。3.反应合成CdSe量子点。在氮气保护下,将经过步骤1和2得到的溶液分别在8CTC或85t:或90°C孵育012小时。即可观察到发荧光的CdSe量子点被合成。表1显示了本方案与其它硒化镉量子点合成方法之间的不同之处。由此可以看出本合成方案更加安全、毒性更低、污染更小。表l本发明与其他CdSe合成方法的对比<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1、一种基于氨基酸和多肽的硒化镉量子点合成的方法,它包括下列步骤A、含硒醇基团的生物分子的制备直接将含硒醇的生物分子溶解于磷酸盐缓冲液中,或在磷酸盐缓冲液中用二硫苏糖醇将生物分子中的硒还原成硒醇形式;B、镉一谷胱甘肽复合物的制备将镉离子与谷胱甘肽按摩尔浓度为1∶4的比例混合;C、反应合成硒化镉量子点向三口烧瓶中充满氮气,将步骤A和步骤B所得的溶液按摩尔比为1∶2在三口烧瓶中混合,温度控制在80℃~90℃,搅拌,经过反应得到具有荧光的CdSe量子点。全文摘要本发明公开了一种基于氨基酸和多肽的硒化镉(CdSe)量子点合成的方法,其步骤是A、含硒氨基酸的无细胞体系的制备;B、镉-谷胱甘肽复合物的制备;C、反应合成CdSe量子点。本发明方法简便,反应条件温和,不使用金属有机化合物,无需使用惰性气体保护,安全性好,成本低廉。有助于推动纳米颗粒(含量子点)的工业化合成。文档编号C09K11/54GK101104807SQ20071005269公开日2008年1月16日申请日期2007年7月11日优先权日2007年7月11日发明者刘茴茴,然崔,庞代文,谢志雄申请人:武汉大学
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