[发明专利]一种稳定的量子点及其制备方法

说明书

本发明涉及一种稳定的量子点及其制备方法。一定温度范围内使用氧化剂对量子点进行处理，在量子点表面生成氧化物，得到氧化物包覆的量子点。与现有技术相比，氧化剂能够快速在量子点表面形成氧化物保护层，抵挡了水汽以及氧气对量子点的腐蚀，所制备的量子点具有优异的稳定性以及发光性能。

技术领域

本发明属于半导体纳米材料(量子点)制备技术领域，尤其是涉及一种稳定的量子点及其制备方法。

背景技术

量子点具有波长范围广、半峰宽窄、荧光量子效率高、成本低廉、处理工艺简单等优点，被广泛研究并应用于生物成像、显示照明、检测传感等领域，引起了广泛关注，是近年来国内外学者研究的热点。量子点作为新型荧光标记物，在生物医学领域具有重要应用。与传统的有机荧光染料标记物相比，其具有发光颜色可调、激发范围宽、发射光谱窄等特点，为细胞成像、靶向示踪、生物传感器等的发展提供了良好的平台。但是，量子点对水和氧气极为敏感，容易受到周围环境的影响而发生荧光猝灭。所以，量子点的高稳定性是其作为荧光标记物应用的基础，如何提高量子点的稳定性是首要解决的问题。

现阶段，提高量子点稳定性主要有以下几种方法：(1)二氧化硅包覆。二氧化硅将量子点包裹在其内部，给量子点提供了化学和物理的屏障，阻挡水、氧气对量子点的侵蚀，从而提高其稳定性。(2)聚合物包覆。聚合物具有优异的光稳定性，较低的水氧透过率，能够为量子点提供有效的支撑基质，而且还可以改善量子点的稳定性和单分散性。(3)二氧化硅/聚合物复合包覆。二氧化硅可以避免量子点与外界环境的直接接触从而提供了化学的、物理的保护，提高了稳定性。但是，这种方法还不够完善。此外，聚合物具有优异的光稳定性，同时对水汽、氧气表现出有良好的抗性。二氧化硅与聚合物同时包覆量子点，体现了两者对量子点的协同保护作用，增强了量子点的稳定性。(4)无机盐包覆。无机盐晶体具有良好的光稳定性，将量子点与它复合，光稳定性得到显著提升。上述的几种方法虽然提高了量子点的稳定性，但是其粒径变大(达到微米级)。量子点作为荧光探针在生物体内使用时，对其粒径有一定的要求，粒径变大，对进行细胞注射造成一定困难；同时，进入生物体内，容易造成标记物在生物体内堵塞，导致标记失效。因此，需要在几乎不改变量子点粒径的前提条件下，改善其稳定性。

针对上述的问题，本发明使用氧化剂对量子点进行处理，在其表面生成氧化物，得到氧化物包覆的量子点，提高了量子点的稳定性。同时，未对量子点的粒径造成明显的改变，拓宽了其应用范围。

发明内容

为进一步改善量子点的稳定性，本发明提供了一种氧化物包覆的量子点及其制备方法。

本发明可以通过以下技术方案来实现：一种稳定的量子点的制备方法，其特征在于，氧化物包覆量子点具有优异的光稳定性。具有如下步骤：

1)配置0.01mmol/mL-0.2mmol/mL的过氧化物有机溶液，储存备用；

2)配置0.1mg/mL-100mg/mL的量子点溶液，储存备用；

3)将0.01mL-100mL的过氧化物溶液加入量子点溶液中；

4)或在量子点溶液中通入一定体积的氧气或臭氧作为氧化剂，反应温度为25℃-70℃，反应时间为0.5h-12h，对量子点进行氧化处理，得到氧化物包覆的量子点；

5)将步骤4)得到氧化物包覆的量子点作纯化处理，得到一种稳定的量子点。

其中，所述步骤1)的过氧化物溶液中过氧化物选择月桂酰过氧化物、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过氧化氢叔丁基、过氧化氢的任意一种。

进一步的，所述氧化剂为臭氧。

其中，所述的量子点溶液中的量子点为非核壳结构量子点、核壳结构量子点以及掺杂的量子点。

所述过氧化物溶液为氧化苯甲酰-甲苯溶液。