[发明专利]一种表面带正电荷的CdSe量子点的制备方法

说明书

技术领域

本发明是一种新型半导体纳米材料水相合成的方法，尤其是一种表面带正电荷的CdSe 量子点的制备方法，属于半导体纳米材料制备技术领域。

背景技术

近年来，水溶性的量子点的合成及其在生物学中的应用，环境监测，重金属离子高灵敏 检测等方面日益受到关注。其中CdSe、CdTe、CdSeTe、CdS等量子点由于其拥有的优异光电 特性，在太阳能电池，生物免疫分析等方面得到了广泛的应用。开发新的量子点合成方法有 着不可替代的意义。量子点的光电特征主要是由其半导体纳米颗粒的带隙，表面态，表面修 饰物，尺寸大小等多种因素所共同决定。其中不同表面修饰物的选择导致了量子点不同的功 能性。传统量子点的制备方法主要是在有机相中选用三辛基膦做为稳定剂，此法可以制备出 分散均匀、粒度细小的量子点。但有机相合成的操作危险且三辛基膦毒性较大。水相合成法 则可以较好地避免此方法的不足。传统水相合成CdSe量子点所选用的稳定剂通常是巯基乙 酸(TGA)、巯基丙酸(MPA)等，此法合成出的CdSe量子点具有较高的荧光产率，但合成时 间较长，且末端裸露的羧基使CdSe量子点具有负电性。

中国专利文件CN101215471A(申请号：200810056008.4)公开了一种用于指纹显现的 水溶性荧光CdSe量子点的制备方法，该方法包括以下步骤：(1).硒源溶液的制备：NaHSe 的制备：用N₂吹扫反应器A5～10min后，将NaBH₄置于反应器A中，加去离子水充分溶 解，再将Se粉放入反应器A中，使NaBH₄与Se粉摩尔比为NaBH₄∶Se＝(2～5)∶1，在 冰水浴条件下密闭搅拌反应20～60min；Na₂SeSO₃的制备：将Na₂SO₃加去离子水充分溶解， 置于反应器B中，加入Se粉，使Na₂SO₃与Se粉摩尔比为Na₂SO₃∶Se＝(2～4)∶1，N₂保护条件下，加热沸腾后回流2～7h；(2).水相中合成CdSe纳米量子点：以水为溶剂，将 镉盐充分溶解置于反应器C中，密闭搅拌，之后再滴加巯基化合物形成镉盐-巯基络合物， 使巯基化合物与镉盐Cd²⁺摩尔比为(5～8)∶1，用NaOH溶液调节pH＝8～11，再向镉盐- 巯基络合物中滴加步骤(1)中制备好的硒源NaHSe或者Na₂SeSO₃溶液，使镉盐Cd²⁺与硒源 摩尔比为(1～40)∶1，加热沸腾后回流1～4h；当以NaHSe为硒源时水相中合成CdSe量子 点整个过程中需要在N₂保护条件下。但是，上述方法一方面合成时间较长，另一方面末端 裸露的羧基使CdSe量子点具有负电性，在一些领域无法应用。因此，寻求制备表面带正电 荷CdSe量子点，并拓宽其应用领域，很有意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种表面带正电荷的CdSe量子点的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种表面带正电荷的CdSe量子点的制备方法，包括步骤如下：

(1)将镉盐溶液和巯基乙胺混合，搅拌均匀，脱氧，得镉的前驱体溶液；

(2)将硼氢盐溶液与硒粉混合反应，得硒氢盐溶液；

(3)将镉的前驱体溶液和硒氢盐溶液混合，分散均匀，得CdSe晶核溶液；

(4)调节CdSe晶核溶液pH为5-6，加热回流反应0.5-6小时，纯化，干燥，研磨， 得表面带正电荷的CdSe量子点粉末。

根据本发明，优选的，步骤(1)中所述的镉盐为氯化镉；

优选的，镉盐与巯基乙胺的摩尔比为1：(1.5-2.5)。

根据本发明，优选的，步骤(2)中所述的硼氢盐为硼氢化钾或硼氢化钠，所述的硒氢 盐为硒氢化钾或硒氢化钠。

根据本发明，优选的，步骤(3)中硒氢盐与步骤(1)中镉盐的摩尔比为(0.05-0.1)： 1。

根据本发明，优选的，步骤(4)中调节CdSe晶核溶液pH所用试剂为盐酸；

优选的，回流反应温度为98-102摄氏度；

优选的，回流反应时间为3-5小时；