[发明专利]一种单分散近红外量子点的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备低度、具有近红外发射光性质的单分散量子点的方 法，属于材料化学技术领域。

背景技术

随着分子生物学、医学诊断学等学科的发展以及各种荧光标记和检测技术 的应用，量子点荧光成像技术在生物医学领域中得到了迅猛发展。其中，近红 外量子点荧光成像技术在生物活体成像领域中已展现出巨大的潜力。与可见光 量子点相比，近红外量子点具有独特的优势，如组织穿透深度较大，能克服可 见光量子点进行深层组织成像时易受干扰的缺陷等，因此在分子生物学、细胞 生物学及医学诊断学等方面引起了广泛关注。目前常见的近红外量子点是由II -VI族元素(CdHgTe、CdTeSe和CdTeSe/CdS)或III-V族元素(InAs、 InAs_xP_1-x)组成的半导体纳米晶体。传统近红外量子点由于其潜在的生物毒 性，以及量子点本身诸如尺寸均一性、结晶度、稳定性差等缺陷，大大限制了 其在生物标记、组织和活体成像、临床诊断等领域的实际应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有近红外量子点的不足，而提出一种单分散近红外 量子点的制备方法，籍此提高制得的近红外量子点的尺寸均一性、结晶度和稳 定性，降低生产成本；并通过制备材料的选择，降低量子点作为生物标记应用 的毒副作用。

本发明的目的，将通过以下技术方案来实现：

一种单分散近红外量子点的制备方法，其特征在于：采用二乙基二硫代氨 基甲酸盐作为量子点的单源反应前驱物，在具不同配位特性的表面活性剂混合 溶液中经热分解、成核、生长与表面功能化的过程，制得一种在极性溶剂中具 单分散性的近红外量子点。

进一步地，前述一种单分散近红外量子点的制备方法，其制备步骤是：

I、将反应前驱物二乙基二硫代氨基甲酸盐溶解于具不同配位特性的表面 活性剂混合溶剂中，在惰性气体保护下加热至100℃；

II、抽气并静置，待溶液澄清后在180℃～250℃下反应30～60分钟；

III、待溶液冷却至室温后，加入挥发性溶剂，经过滤、洗涤和干燥后得到 量子点纳米颗粒；

IV、对所述量子点纳米颗粒表面功能化，得到室温下能稳定分散于极性溶 剂中的近红外量子点。

更进一步地，前述一种单分散近红外量子点的制备方法，其中该反应前驱 物为单源形式的二乙基二硫代氨基甲酸银，制得的近红外量子点为单斜相的硫 化银纳米颗粒；该表面活性剂可选范围包括长链烷基酸、烷基胺、长链醇和 醚；而混合溶剂为油酸、十八胺和十八烯中的两种以上按比例组合调配而成。

再进一步地，前述一种单分散近红外量子点的制备方法，其中表面功能化 可以是利用一种勒米厄冯鲁德洛夫试剂(Lemieux-von Rudloff reagent)将表面 包覆分子中的碳-碳双键氧化，形成末端带有羧基的短链小分子，从而使表面疏 水基团转化为亲水基团，以获得在水相或其他极性溶剂中可分散的纳米晶体。

本发明的技术方案较之于现有技术，其显著优点体现在：

通过对反应前驱物在高沸点的表面活性混合溶剂中热分解过程和溶剂组成 的控制，调节纳米晶体成核和生长过程，实现了对晶体成核和生长过程的控 制，一步获得了高度晶化、尺寸均一可调、形貌可控、无团聚、易分散于非极 性溶剂、具有单斜相结构的Ag₂S量子点材料。通过对Ag₂S量子点表面功能化 处理，进一步得到了可稳定分散在水、乙醇等极性溶剂中的Ag₂S量子点，为 其在近红外生物标记和成像方面的应用提供了可能性。此外，本发明制备单分 散近红外量子点的方法还可拓展到其它金属硫化物功能纳米材料的制备，且易 于放大反应规模，适于工业化生产。

附图说明

图1是通过本发明制得的量子点X射线衍射图；

图2是通过本发明制得的量子点的透射电子显微镜照片；

图3是图2所示量子点更高分辨率的透射电子显微镜照片；

图4是通过本发明制得的量子点的光致发射荧光光谱图。

具体实施方式