一種合成β-環(huán)糊精配體修飾的ZnSe量子點的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及量子點發(fā)光材料的合成工藝，具體涉及一種合成β -環(huán)糊精配體修飾的ZnSe量子點的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]量子點納米微晶體的尺寸處于2-20nm之間，具有量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)等，通過改變量子點尺寸和表面結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)對于其光學(xué)性質(zhì)的調(diào)控。環(huán)糊精分子具有外邊界親水而內(nèi)部空洞疏水的特點，能夠像傳統(tǒng)酶一樣提供一個疏水的結(jié)合部位，進(jìn)而可以包絡(luò)各種尺寸適當(dāng)?shù)目腕w分子。這種選擇性的包絡(luò)作用又稱分子識別。環(huán)糊精(簡稱β-CD)由7個脫水葡萄糖單位組成，利用其具有的包合作用可以實現(xiàn)對于維生素、雜環(huán)小分子和氨基酸手性的識別，在生物和分子探測領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展空間。
[0003]β -環(huán)糊精在生物本身缺乏便于測量的信號，β -⑶配體修飾的發(fā)光量子點具有量子點的熒光特性及β-CD的包合特性，通過吸光光度法和熒光法可以實現(xiàn)對于包和客體的測定。目前已報道的⑶修飾量子點都為Cd類量子點，主要有巰基-β-⑶包裹的CdSe以及CdSe/ZnS量子點，可以實現(xiàn)對于維生素和萘酚的測定。由于Cd類量子點的生物毒性和有限的熒光調(diào)控范圍，限制了其在生物探測領(lǐng)域的應(yīng)用。然而目前尚無關(guān)于成功合成無毒β-CD修飾量子點的報道。合成一種發(fā)光強度高、調(diào)控范圍大、無毒性的β-CD修飾量子點的工作將具有重要的應(yīng)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種合成β -環(huán)糊精配體修飾的ZnSe量子點的方法，以實現(xiàn)對發(fā)光強度高、調(diào)控范圍大且具有無毒水溶性的β -CD修飾量子點的合成。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種合成β -環(huán)糊精修飾的ZnSe量子點的方法，包括如下步驟:
[0007]步驟一、將Zn2+和β -環(huán)糊精配體粉末混合均勻，調(diào)節(jié)pH至8?11，在惰性氣體保護(hù)下加入NaHSe溶液，制備成前驅(qū)體溶液；
[0008]步驟二、將前驅(qū)體溶液加熱回流，得到ZnSe量子點溶液。
[0009]進(jìn)一步的，步驟一中，前驅(qū)體溶液中Zn' Se2、β -環(huán)糊精配體摩爾比為0.8?1.1:0.15 ?0.3:0.2 ?5。
[0010]進(jìn)一步的，步驟一中，Zn2+濃度為0.001?0.002mol/L。
[0011]進(jìn)一步的，所述NaHSe溶液現(xiàn)制備現(xiàn)用，制備方法包括如下步驟:將硼氫化鈉溶解在去離子水中，再迅速加入砸粉；用膠塞封住反應(yīng)容器，膠塞上帶有一個小針孔與外界相通以便釋放反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣；在反應(yīng)過程中，體系用冰水浴冷卻，之后黑色的砸粉消失并產(chǎn)生白色的硼酸鈉晶體，上層澄清的溶液為砸氫化鈉溶液。
[0012]進(jìn)一步的，步驟二中，前驅(qū)體溶液在90?100°C下回流0.5?5h。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014]本發(fā)明提供了一種合成β -CD修飾的ZnSe量子點的方法。合成的量子點具有較高的發(fā)光強度，通過對β -⑶配體濃度的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了 ZnSe量子點本征熒光峰從378-414nm的調(diào)控，由此實現(xiàn)了對發(fā)光強度高、調(diào)控范圍大且具有無毒水溶性的β -CD修飾量子點的合成。本發(fā)明所需設(shè)備簡單，容易操作，原料供給方便、價格低廉，在一般的化學(xué)實驗室均能完成，在生物和分子探測領(lǐng)域具有巨大的潛力。
【附圖說明】
[0015]圖1是實施例1-3中不同β -CD配體濃度制備的ZnSe量子點熒光峰位圖，插圖Zn2+與β-環(huán)糊精配體摩爾比未1:2時在紫外燈下的發(fā)光。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。下列實施例僅用于說明本發(fā)明，但并不用來限定本發(fā)明的實施范圍。
[0017]一種合成β -環(huán)糊精配體修飾的ZnSe量子點的方法，包括如下步驟:
[0018]步驟一、將Zn2+和β -環(huán)糊精配體粉末混合均勻，調(diào)節(jié)pH至8?11，在惰性氣體條件下加入NaHSe溶液，制備成前驅(qū)體溶液；其中，前驅(qū)體溶液中Zn2+、Se2、β -環(huán)糊精配體摩爾比為 0.8 ?1.1:0.15 ?0.3:0.2 ?5，Zn2+濃度為 0.001 ?0.002mol/L ；
[0019]步驟二、將前驅(qū)體溶液在90?100°C下回流0.5?5h，得到ZnSe量子點溶液；
[0020]上述NaHSe液現(xiàn)制備現(xiàn)用，制備方法包括如下步驟:將硼氫化鈉溶解在去離子水中，再迅速加入砸粉；用膠塞封住反應(yīng)容器，膠塞上帶有一個小針孔與外界相通以便釋放反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣；在反應(yīng)過程中，體系用冰水浴冷卻，之后黑色的砸粉消失并產(chǎn)生白色的硼酸鈉晶體，上層澄清的溶液為砸氫化鈉溶液。其反應(yīng)方程:
[0021]4NaBH4+2Se+7H20 — 2NaHSe+Na2B407+14H2 ?
[0022]以下實施例用到的硝酸鋅、氫氧化鈉均為分析純試劑。水為去離子水。實驗過程中所用的玻璃儀器使用前用去離子水潤洗三遍后真空干燥。
[0023]實施例1
[0024]1、將Zn2+和β -環(huán)糊精配體粉末混合均勻，調(diào)節(jié)pH至10.5，在惰性氣體條件下加入NaHSe溶液，制備成前驅(qū)體溶液；其中，前驅(qū)體溶液中Zn'Se2、β -環(huán)糊精配體摩爾比為1:0.2:1，Zn2+濃度為 0.001mol/L ；
[0025]2、將前驅(qū)體溶液在100°C下回流lh，得到ZnSe量子點溶液。
[0026]本實施例制備的ZnSe量子點焚光譜線顯示在圖1中(線a)，該量子點本征焚光峰位于407nm。
[0027]實施例2
[0028]1、將Zn2+和β -環(huán)糊精配體粉末混合均勻，調(diào)節(jié)pH至10.5，在惰性氣體條件下加入NaHSe溶液，制備成前驅(qū)體溶液；其中，前驅(qū)體溶液中Zn'Se2、β -環(huán)糊精配體摩爾比為1:0.2:2，Zn2+濃度為 0.001mol/L ；
[0029]2、將前驅(qū)體溶液在100°C下回流lh，得到ZnSe量子點溶液。
[0030]本實施例制備的ZnSe量子點焚光譜線顯示在圖1中(線b)，該量子點本征焚光峰位于398nm處。
[0031]實施例3
[0032]1、將Zn2+和β -環(huán)糊精配體粉末混合均勻，調(diào)節(jié)pH至10.5，在惰性氣體條件下加入NaHSe溶液，制備成前驅(qū)體溶液；其中，前驅(qū)體溶液中Zn'Se2、β -環(huán)糊精配體摩爾比為1:0.2:3，Zn2+濃度為 0.001mol/L ；
[0033]2、將前驅(qū)體溶液在100°C下回流lh，得到ZnSe量子點溶液。
[0034]本實施例制備的ZnSe量子點焚光譜線顯示在圖1中(線c)，該量子點本征焚光峰位于378nm。
[0035]實施例4
[0036]1、將Zn2+和β -環(huán)糊精配體粉末混合均勻，調(diào)節(jié)pH至8，在惰性氣體條件下加入NaHSe溶液，制備成前驅(qū)體溶液；其中，前驅(qū)體溶液中Zn' Se2、β -環(huán)糊精配體摩爾比為
0.8:0.3:5, Zn2+濃度為 0.001mol/L ；
[0037]2、將前驅(qū)體溶液在90°C下回流5h，得到ZnSe量子點溶液。
[0038]實施例5
[0039]1、將Zn2+和β_環(huán)糊精配體粉末混合均勻，調(diào)節(jié)pH至11，在惰性氣體條件下加入NaHSe溶液，制備成前驅(qū)體溶液；其中，前驅(qū)體溶液中Zn'Se2、β -環(huán)糊精配體摩爾比為
1.1:0.15:0.2，Zn2+濃度為 0.002mol/L ；
[0040]2、將前驅(qū)體溶液在95°C下回流0.5h，得到ZnSe量子點溶液。
[0041]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種合成β -環(huán)糊精修飾的ZnSe量子點的方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一、將Zn2+和β -環(huán)糊精配體粉末混合均勻，調(diào)節(jié)pH至8?11，在惰性氣體保護(hù)下加入NaHSe溶液，制備成前驅(qū)體溶液； 步驟二、將前驅(qū)體溶液加熱回流，得到ZnSe量子點溶液。2.如權(quán)利要求1所述的合成β-環(huán)糊精修飾的ZnSe量子點的方法，其特征在于:步驟一中，前驅(qū)體溶液中Zn2+、Se2、β-環(huán)糊精配體摩爾比為0.8?1.1:0.15?0.3:0.2?5。3.如權(quán)利要求1或2所述的合成β-環(huán)糊精修飾的ZnSe量子點的方法，其特征在于:步驟一中，Zn2+濃度為 0.001 ?0.002mol/Lo4.如權(quán)利要求1所述的合成β-環(huán)糊精修飾的ZnSe量子點的方法，其特征在于:所述NaHSe溶液現(xiàn)制備現(xiàn)用，制備方法包括如下步驟:將硼氫化鈉溶解在去離子水中，再迅速加入砸粉；用膠塞封住反應(yīng)容器，膠塞上帶有一個小針孔與外界相通以便釋放反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣；在反應(yīng)過程中，體系用冰水浴冷卻，之后黑色的砸粉消失并產(chǎn)生白色的硼酸鈉晶體，上層澄清的溶液為砸氫化鈉溶液。5.如權(quán)利要求1所述的合成β-環(huán)糊精修飾的ZnSe量子點的方法，其特征在于:步驟二中，前驅(qū)體溶液在90?100°C下回流0.5?5h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種合成β-環(huán)糊精修飾的ZnSe量子點的方法，首先將Zn2+和β-環(huán)糊精配體粉末混合均勻，調(diào)節(jié)pH至8～11，在惰性氣體保護(hù)下加入NaHSe溶液，制備成前驅(qū)體溶液；然后將前驅(qū)體溶液加熱回流，得到ZnSe量子點溶液。合成的量子點具有較高的發(fā)光強度，通過對β-環(huán)糊精配體濃度的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了ZnSe量子點本征熒光峰從378-414nm的調(diào)控，由此實現(xiàn)了對發(fā)光強度高、調(diào)控范圍大且具有無毒水溶性的β-環(huán)糊精修飾量子點的合成。本發(fā)明所需設(shè)備簡單，容易操作，原料供給方便、價格低廉，在一般的化學(xué)實驗室均能完成，在生物和分子探測領(lǐng)域具有巨大的潛力。
【IPC分類】C09K11/02, C09K11/88
【公開號】CN105062489
【申請?zhí)枴緾N201510428200
【發(fā)明人】徐淑宏, 王趙沖, 王春雷, 崔一平
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月20日