聚a-羥基酸修飾的CdTe量子點(diǎn)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚a-羥基酸修飾CdTe量子點(diǎn)的制備方法。以巰基乙醇為配體，用水相法制備表面為巰基乙醇修飾的CdTe量子點(diǎn)，用CdTe量子點(diǎn)表面的羥基引發(fā)a-羥基酸氧酸酐聚合，在CdTe量子點(diǎn)的表面引入聚乳酸、聚乙醇酸及聚扁桃酸等聚a-羥基酸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)CdTe量子點(diǎn)的聚合物改性。聚a-羥基酸修飾的CdTe量子點(diǎn)具有良好的親水性和穩(wěn)定性，熒光性能優(yōu)良和生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，可作為新型熒光納米探針廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
【專利說明】聚a-羥基酸修飾的CdTe量子點(diǎn)及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚a-羥基酸修飾的CdTe量子點(diǎn)及其制備方法，特別是用聚a-羥 基酸修飾CdTe量子點(diǎn)的方法，屬納米材料領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，1維半導(dǎo)體納米材料包括納米棒、納米線、和納米管得到越來越多的關(guān) 注研究，源于它們獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、光學(xué)性質(zhì)和電性質(zhì)，使得他們?cè)诤芏囝I(lǐng)域具有應(yīng)用前景，例 如：生物傳感器，藥物載體，太陽能電池，細(xì)胞成像等。CdTe納米材料屬于II - VI復(fù) 合半導(dǎo)體納米材料，其不僅擁有極為出色的光學(xué)性質(zhì)，例如：高的吸收系數(shù)和寬的吸收范 圍，而且擁有優(yōu)越的載體運(yùn)輸性能，所以能夠應(yīng)用于上述領(lǐng)域（Luo et al, Fabrication and growth mechanism of zinc blende and wurtzite CdTe nanowire arrays with different photoelectric properties, CrystEngCommj 2012，14，7922 - 7928)。已 有文獻(xiàn)報(bào)道了 CdTe 納米線的合成方法（Lee et al，Bismuth-Assisted CdSe and CdTe Nanowire Growth on Plastics, Chem. Mater. 2010，22，77 - 84 77; Yang et al, Catalytic growth of CdTe nanowires by closed space sublimation method, Thin Solid Films, 2013， 546， 375-378; Hou et al， One-step synthesis of CdTe branched nanowires and nanorod arrays, Applied Surface Science, 2011， 257， 7684-7688; Garey et al, Ultrafast Transient Absorption Measurements of Charge Carrier Dynamics in Single II-VI Nanowires, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 19077 - 19081), 這些研究都是在有機(jī)溶液中制備納米線，然而在有機(jī)溶液中制備納米材料存在諸多的問 題，首先，需要雇傭比較高的溫度（>300 °C )，這為制備過程中帶來的諸多不便且增加了試 驗(yàn)過程中的成本；其次，在制備過程中需要引入三辛基膦（TOP)和三辛基氧膦（Τ0Ρ0)，這兩 種有機(jī)分子本身就具有較大的毒性，并且用三辛基氧膦作為制備納米線的穩(wěn)定劑，使納米 線不具備親水性；最后，制備納米線通常需要用Au或Bi納米粒子作為催化劑促使納米線 的生長(zhǎng)，然后在納米線形成后，Bi納米粒子無法從納米線的末端脫落。另外，上述文獻(xiàn)制 備的納米線都不具備核/殼結(jié)構(gòu)，而核/殼結(jié)構(gòu)的納米線要比單一的納米線具有很多的優(yōu) 勢(shì)，例如：能夠有效的提高納米線的熒光量子產(chǎn)率，有效的阻止氧對(duì)納米線的氧化從而提高 納米線的生物相溶性。
[0003] 我們?cè)谇捌诘难芯恐胁捎靡环N新穎的、簡(jiǎn)單的、安全的、有效的方法制備碲化鎘/ 硫化鎘（CdTe/CdS)核-殼結(jié)構(gòu)的納米線。我們?cè)谒芤褐校?00 °C回流下，大大降低了反 應(yīng)溫度，降低了制備成本，提高了納米線的親水性，熒光量子產(chǎn)率，同時(shí)納米線具較好的生 物相容性（Yukai Shan, Zhen Xiao, Yongming Chuan, Hongli Li, Minglong Yuan, Zhen Li & Shixue Dou , One-pot aqueous synthesis of cysteine-capped CdTe/CdS core -shell nanowires, J Nanopart Res (2014) 16:1-11)。在研究中我們發(fā)現(xiàn)，單純的通過控 制無機(jī)納米線的結(jié)構(gòu)及在納米材料表面用有機(jī)小分子進(jìn)行修飾對(duì)改善納米線的生物相容 性、降低毒性雖然有一定效果，但也具有局限性。眾所周知，脂肪族聚酯如聚乳酸等具有良 好的生物降解性及生物相容性，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，本發(fā)明的目的是提供一 種用可生物降解的脂肪族聚酯高分子材料來修飾納米材料(量子點(diǎn)）的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決目前CdTe量子點(diǎn)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種水溶性和穩(wěn) 定性良好，熒光性能優(yōu)良和生物相容性好的聚a-羥基酸修飾CdTe量子點(diǎn)的制備方法。在 我們前期研究出中，我們以半胱氨酸為配體用水相法（Yukai Shan, Zhen Xiao, Yongming Chuan, Hongli Li, Minglong Yuan, Zhen Li & Shixue Dou , One-pot aqueous synthesis of cysteine-capped CdTe/CdS core - shell nanowires, J Nanopart Res,2014,16:1-11 ； 中國發(fā)明專利，專利號(hào)申請(qǐng)?zhí)枺?01410135764)制備出表面為半胱氨酸修飾的CdTe量子點(diǎn)， 本發(fā)明采用巰基乙醇作為配體，用我們的前期發(fā)明水相法制備表面為巰基乙醇修飾的CdTe 量子點(diǎn)，該巰基乙醇修飾的CdTe量子點(diǎn)的表面為游離羥基，利用CdTe量子點(diǎn)表面的羥基引 發(fā)a-羥基酸氧酸酐聚合，在CdTe量子點(diǎn)的表面引入聚a-羥基酸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)CdTe量子點(diǎn) 的聚a-羥基酸改性，具體方法見下式：

【權(quán)利要求】
1. 一種聚a-羥基酸修飾CdTe量子點(diǎn)的制備方法，其特征在于以巰基乙醇為配體，用水 相法制備表面為巰基乙醇修飾的CdTe量子點(diǎn)，用CdTe量子點(diǎn)表面的羥基引發(fā)a-羥基酸氧 酸酐聚合，在CdTe量子點(diǎn)的表面引入聚a-羥基酸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)CdTe量子點(diǎn)的聚合物改性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明中所述的聚a-羥基酸修飾CdTe量子點(diǎn)的制備方法， 其特征在于a-羥基酸氧酸酐是指乳酸氧酸酐、乙醇酸氧酸酐及扁桃酸氧酸酐等中的一種， 這些氧酸酐與巰基乙醇修飾的CdTe量子點(diǎn)聚合后形成聚a-羥基酸改性的CdTe量子點(diǎn)，根 據(jù)a-羥基酸氧酸酐的不同分別得到聚乳酸、聚乙醇酸及聚扁桃酸改性的CdTe量子點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明中所述的聚a-羥基酸修飾CdTe量子點(diǎn)的制備方法， 其特征在于巰基乙醇修飾的CdTe量子點(diǎn)與a-羥基酸氧酸酐的聚合方法是按一定比例把 a_羥基酸氧酸酐和巰基乙醇修飾的CdTe量子點(diǎn)混合，在有機(jī)溶劑中，以4-二甲氨基吡啶 (DMAP)為催化劑進(jìn)行聚合，聚合一定時(shí)間后就得到聚a-羥基酸修飾的CdTe量子點(diǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的本發(fā)明中所述的巰基乙醇修飾的CdTe量子點(diǎn)與a-羥基酸氧 酸酐的聚合方法，其特征在于聚合所用的有機(jī)溶劑是氯仿、二氯甲烷、四氫呋喃及二氧六環(huán) 中的一種，巰基乙醇修飾的CdTe量子點(diǎn)和a-羥基酸氧酸酐的比例為質(zhì)量比1 :1-15,聚合 穩(wěn)定為10-30度，聚合時(shí)間為1-72小時(shí)，最佳時(shí)間為5-36小時(shí)，催化劑DMAP的用量為a-羥 基酸氧酸酐：DMAP的摩爾比為50-500 :1，最佳比例為200-400 :1。
【文檔編號(hào)】C09K11/88GK104371730SQ201410567537
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】袁明龍, 覃宇悅, 肖臻, 劉冬, 李宏利, 郭俊明 申請(qǐng)人:云南民族大學(xué)