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CN105062489A - 一种合成β-环糊精配体修饰的ZnSe量子点的方法 - Google Patents

一种合成β-环糊精配体修饰的ZnSe量子点的方法 Download PDF

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CN105062489A
CN105062489A CN201510428200.1A CN201510428200A CN105062489A CN 105062489 A CN105062489 A CN 105062489A CN 201510428200 A CN201510428200 A CN 201510428200A CN 105062489 A CN105062489 A CN 105062489A
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CN
China
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cyclodextrin
quantum dots
solution
znse quantum
precursor solution
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Application number
CN201510428200.1A
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English (en)
Inventor
徐淑宏
王赵冲
王春雷
崔一平
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Southeast University
Original Assignee
Southeast University
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种合成β-环糊精修饰的ZnSe量子点的方法,首先将Zn2+和β-环糊精配体粉末混合均匀,调节pH至8~11,在惰性气体保护下加入NaHSe溶液,制备成前驱体溶液;然后将前驱体溶液加热回流,得到ZnSe量子点溶液。合成的量子点具有较高的发光强度,通过对β-环糊精配体浓度的调节,实现了ZnSe量子点本征荧光峰从378-414nm的调控,由此实现了对发光强度高、调控范围大且具有无毒水溶性的β-环糊精修饰量子点的合成。本发明所需设备简单,容易操作,原料供给方便、价格低廉,在一般的化学实验室均能完成,在生物和分子探测领域具有巨大的潜力。

Description

一种合成β-环糊精配体修饰的ZnSe量子点的方法
技术领域
本发明涉及量子点发光材料的合成工艺,具体涉及一种合成β-环糊精配体修饰的ZnSe量子点的方法。
背景技术
量子点纳米微晶体的尺寸处于2-20nm之间,具有量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应等,通过改变量子点尺寸和表面结构可以实现对于其光学性质的调控。环糊精分子具有外边界亲水而内部空洞疏水的特点,能够像传统酶一样提供一个疏水的结合部位,进而可以包络各种尺寸适当的客体分子。这种选择性的包络作用又称分子识别。β-环糊精(简称β-CD)由7个脱水葡萄糖单位组成,利用其具有的包合作用可以实现对于维生素、杂环小分子和氨基酸手性的识别,在生物和分子探测领域具有巨大的发展空间。
β-环糊精在生物本身缺乏便于测量的信号,β-CD配体修饰的发光量子点具有量子点的荧光特性及β-CD的包合特性,通过吸光光度法和荧光法可以实现对于包和客体的测定。目前已报道的β-CD修饰量子点都为Cd类量子点,主要有巯基-β-CD包裹的CdSe以及CdSe/ZnS量子点,可以实现对于维生素和萘酚的测定。由于Cd类量子点的生物毒性和有限的荧光调控范围,限制了其在生物探测领域的应用。然而目前尚无关于成功合成无毒β-CD修饰量子点的报道。合成一种发光强度高、调控范围大、无毒性的β-CD修饰量子点的工作将具有重要的应用价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种合成β-环糊精配体修饰的ZnSe量子点的方法,以实现对发光强度高、调控范围大且具有无毒水溶性的β-CD修饰量子点的合成。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种合成β-环糊精修饰的ZnSe量子点的方法,包括如下步骤:
步骤一、将Zn2+和β-环糊精配体粉末混合均匀,调节pH至8~11,在惰性气体保护下加入NaHSe溶液,制备成前驱体溶液;
步骤二、将前驱体溶液加热回流,得到ZnSe量子点溶液。
进一步的,步骤一中,前驱体溶液中Zn2+、Se2-、β-环糊精配体摩尔比为0.8~1.1:0.15~0.3:0.2~5。
进一步的,步骤一中,Zn2+浓度为0.001~0.002mol/L。
进一步的,所述NaHSe溶液现制备现用,制备方法包括如下步骤:将硼氢化钠溶解在去离子水中,再迅速加入硒粉;用胶塞封住反应容器,胶塞上带有一个小针孔与外界相通以便释放反应产生的氢气;在反应过程中,体系用冰水浴冷却,之后黑色的硒粉消失并产生白色的硼酸钠晶体,上层澄清的溶液为硒氢化钠溶液。
进一步的,步骤二中,前驱体溶液在90~100℃下回流0.5~5h。
本发明的有益效果是:
本发明提供了一种合成β-CD修饰的ZnSe量子点的方法。合成的量子点具有较高的发光强度,通过对β-CD配体浓度的调节,实现了ZnSe量子点本征荧光峰从378-414nm的调控,由此实现了对发光强度高、调控范围大且具有无毒水溶性的β-CD修饰量子点的合成。本发明所需设备简单,容易操作,原料供给方便、价格低廉,在一般的化学实验室均能完成,在生物和分子探测领域具有巨大的潜力。
附图说明
图1是实施例1-3中不同β-CD配体浓度制备的ZnSe量子点荧光峰位图,插图Zn2+与β-环糊精配体摩尔比未1:2时在紫外灯下的发光。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做更进一步的解释。下列实施例仅用于说明本发明,但并不用来限定本发明的实施范围。
一种合成β-环糊精配体修饰的ZnSe量子点的方法,包括如下步骤:
步骤一、将Zn2+和β-环糊精配体粉末混合均匀,调节pH至8~11,在惰性气体条件下加入NaHSe溶液,制备成前驱体溶液;其中,前驱体溶液中Zn2+、Se2-、β-环糊精配体摩尔比为0.8~1.1:0.15~0.3:0.2~5,Zn2+浓度为0.001~0.002mol/L;
步骤二、将前驱体溶液在90~100℃下回流0.5~5h,得到ZnSe量子点溶液;
上述NaHSe液现制备现用,制备方法包括如下步骤:将硼氢化钠溶解在去离子水中,再迅速加入硒粉;用胶塞封住反应容器,胶塞上带有一个小针孔与外界相通以便释放反应产生的氢气;在反应过程中,体系用冰水浴冷却,之后黑色的硒粉消失并产生白色的硼酸钠晶体,上层澄清的溶液为硒氢化钠溶液。其反应方程:
4NaBH4+2Se+7H2O→2NaHSe+Na2B4O7+14H2
以下实施例用到的硝酸锌、氢氧化钠均为分析纯试剂。水为去离子水。实验过程中所用的玻璃仪器使用前用去离子水润洗三遍后真空干燥。
实施例1
1、将Zn2+和β-环糊精配体粉末混合均匀,调节pH至10.5,在惰性气体条件下加入NaHSe溶液,制备成前驱体溶液;其中,前驱体溶液中Zn2+、Se2-、β-环糊精配体摩尔比为1:0.2:1,Zn2+浓度为0.001mol/L;
2、将前驱体溶液在100℃下回流1h,得到ZnSe量子点溶液。
本实施例制备的ZnSe量子点荧光谱线显示在图1中(线a),该量子点本征荧光峰位于407nm。
实施例2
1、将Zn2+和β-环糊精配体粉末混合均匀,调节pH至10.5,在惰性气体条件下加入NaHSe溶液,制备成前驱体溶液;其中,前驱体溶液中Zn2+、Se2-、β-环糊精配体摩尔比为1:0.2:2,Zn2+浓度为0.001mol/L;
2、将前驱体溶液在100℃下回流1h,得到ZnSe量子点溶液。
本实施例制备的ZnSe量子点荧光谱线显示在图1中(线b),该量子点本征荧光峰位于398nm处。
实施例3
1、将Zn2+和β-环糊精配体粉末混合均匀,调节pH至10.5,在惰性气体条件下加入NaHSe溶液,制备成前驱体溶液;其中,前驱体溶液中Zn2+、Se2-、β-环糊精配体摩尔比为1:0.2:3,Zn2+浓度为0.001mol/L;
2、将前驱体溶液在100℃下回流1h,得到ZnSe量子点溶液。
本实施例制备的ZnSe量子点荧光谱线显示在图1中(线c),该量子点本征荧光峰位于378nm。
实施例4
1、将Zn2+和β-环糊精配体粉末混合均匀,调节pH至8,在惰性气体条件下加入NaHSe溶液,制备成前驱体溶液;其中,前驱体溶液中Zn2+、Se2-、β-环糊精配体摩尔比为0.8:0.3:5,Zn2+浓度为0.001mol/L;
2、将前驱体溶液在90℃下回流5h,得到ZnSe量子点溶液。
实施例5
1、将Zn2+和β-环糊精配体粉末混合均匀,调节pH至11,在惰性气体条件下加入NaHSe溶液,制备成前驱体溶液;其中,前驱体溶液中Zn2+、Se2-、β-环糊精配体摩尔比为1.1:0.15:0.2,Zn2+浓度为0.002mol/L;
2、将前驱体溶液在95℃下回流0.5h,得到ZnSe量子点溶液。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种合成β-环糊精修饰的ZnSe量子点的方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一、将Zn2+和β-环糊精配体粉末混合均匀,调节pH至8~11,在惰性气体保护下加入NaHSe溶液,制备成前驱体溶液;
步骤二、将前驱体溶液加热回流,得到ZnSe量子点溶液。
2.如权利要求1所述的合成β-环糊精修饰的ZnSe量子点的方法,其特征在于:步骤一中,前驱体溶液中Zn2+、Se2-、β-环糊精配体摩尔比为0.8~1.1:0.15~0.3:0.2~5。
3.如权利要求1或2所述的合成β-环糊精修饰的ZnSe量子点的方法,其特征在于:步骤一中,Zn2+浓度为0.001~0.002mol/L。
4.如权利要求1所述的合成β-环糊精修饰的ZnSe量子点的方法,其特征在于:所述NaHSe溶液现制备现用,制备方法包括如下步骤:将硼氢化钠溶解在去离子水中,再迅速加入硒粉;用胶塞封住反应容器,胶塞上带有一个小针孔与外界相通以便释放反应产生的氢气;在反应过程中,体系用冰水浴冷却,之后黑色的硒粉消失并产生白色的硼酸钠晶体,上层澄清的溶液为硒氢化钠溶液。
5.如权利要求1所述的合成β-环糊精修饰的ZnSe量子点的方法,其特征在于:步骤二中,前驱体溶液在90~100℃下回流0.5~5h。
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WO2018048316A1 (en) 2016-09-12 2018-03-15 Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki A method for obtaining manganese-doped luminescent nanoparticles of zinc selenide having positive surface charge

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