[发明专利]一种碲化镉量子点的生物合成方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种碲化镉量子点的生物合成方法。

(二)背景技术

II-VI族半导体量子点(quantum dots)具有独特的电子和光学特性，在过去二十年中，不同种类、形状、组成的量子点已经被广泛地研究并加以实际应用，发展出了多种合成量子点的方法。

当前，制备碲化镉量子点主要有两个途径，一种是高温下的金属有机相反应(参见：C.B.莫瑞，等，美国化学会志，115卷，8706(1993))。另外一种是硫醇作为表层配体保护的水相合成方法(参见：张浩，等，先进材料，15卷，1712(2003))。其中水相合成成本低，表面电荷和表面性质高度可调，各种官能团很容易引入，但是多采用高毒性的化学制剂(如三辛基膦或三辛基氧膦)并需要在高温下反应。虽然也有用生物法合成量子点的报道，如采用酵母菌制备CdSe量子点，但要涉及一系列复杂的后处理过程，操作不便，而且所得的质量不高，量子产率低。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种量子产率高的碲化镉量子点生物合成方法。

本发明采用的技术方案是：

一种碲化镉量子点的生物合成方法，所述方法包括：以亚碲酸碱金属盐为Te源，以水溶性镉盐为Cd源，Te源和Cd源物质的量之为1∶1～10，以大肠杆菌菌体细胞为催化剂，以巯基化合物为稳定剂，在二水合柠檬酸三钠和硼氢化钠(水合柠檬酸三钠和硼氢化钠作为还原剂)存在下，在适用于大肠杆菌属的培养体系中，20～45℃培养1～10天，制得所述CdTe量子点。所述大肠杆菌为现有常规大肠杆菌属菌株，如E.coli K12，E.coli B，E.coli C等，可采用市购产品，所述培养体系为常规适用于大肠杆菌属生长的培养体系，如LB培养基等。

优选的，所述亚碲酸碱金属盐为Na₂TeO₃或K₂TeO₃，所述水溶性镉盐为CdCl₂，Cd(ClO₄)₂，Cd(NO₃)₂或CdSO₄，所述大肠杆菌为大肠杆菌K12品系。

所述巯基化合物为常规用于碲化镉量子点水相合成的巯基化合物，可为下列之一：L-半胱氨酸，巯基琥珀酸(硫代苹果酸)，半胱氨，巯基乙酸，巯基丙酸，巯基丁酸或硫代甘油。

所述Te源、Cd源巯基化合物、二水合柠檬酸三钠和硼氢化钠用量之比为1mol∶2～6mol∶2000～4000g∶1000～3000g∶1000～3000g。

具体的，所述方法如下：

(1)大肠杆菌接种至种子培养基，35～38℃培养至OD600值为0.4～0.6，得到种子液，所述种子培养基组成如下：蛋白胨5～15g/L，酵母浸膏粉1～10g/L，NaCl 1～15g/L，溶剂为水，pH7.0；

(2)种子液以0.5～5％体积比接种至培养基，并加入Te源、Cd源、巯基化合物、二水合柠檬酸三钠和硼氢化钠，35～38℃培养4～10天，培养液经分离纯化得到蛋白质包裹的CdTe量子点；所述Te源、Cd源、大肠杆菌种子液、巯基化合物、二水合柠檬酸三钠和硼氢化钠用量之比为1mol∶2～6mol∶10～50mL∶2000～4000g∶1000～3000g∶1000～3000g；所述培养基组成如下：蛋白胨5～15g/L，酵母浸膏粉1～10g/L，NaCl 1～15g/L，溶剂为水，pH7.0。

本发明的有益效果主要体现在：本发明在大肠杆菌生物体系中，以亚碲酸盐为原料，通过控制培养时间～～生物合成荧光波长可调、发光范围广的、生物相容性好的碲化镉量子点；该方法操作简单，重现性好，是制备形状均一、光学性能优良而且生物相容性好的碲化镉量子点的高效途径。

(四)附图说明

图1为采用本发明方法制备碲化镉量子点不同培养时间下得到的量子点的紫外可见吸收光谱图，分别培养了2，4，6，8天；

图2为采用本发明方法制备碲化镉量子点不同培养时间下得到的发射光谱图，分别培养了2，4，6，8天(λ_ex＝400nm)；

图3为在大肠杆菌生物体系合成的培养了4天的量子点的透射电镜照片。

(五)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1：