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铜掺杂晶格应变量子点及其制备方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-05-09 12:11:43
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-05-18 11:34:00
本发明公开了一种铜掺杂晶格应变量子点及其制备方法，其制备方法包括如下步骤：（1）将氯化镉或醋酸镉、醋酸锌或氯化锌、二水氯化铜以及谷胱甘肽按1:1.5‑4：0.025‑0.05:5‑10的摩尔比溶于水中得混合溶液，其中所述氯化镉或醋酸镉的浓度为0.2‑0.6mmol/L；（2）调节步骤（1）得到的混合溶液的pH值至10.5‑11.5，然后将混合溶液在93‑98℃下加热反应30‑120min，降至室温，即得所述铜掺杂晶格应变量子点。本发明采用金属浴加热一步制备出小粒径的发射波长从可见光到近红外区可调的量子点，具有方法简便，反应条件温和，时间短，重现性好，单分散性好等优点。
一种铜掺杂晶格应变量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将氯化镉或醋酸镉、醋酸锌或氯化锌、二水氯化铜以及谷胱甘肽按1:1.5-4:0.025-0.05:5-10的摩尔比溶于水中得混合溶液，其中所述氯化镉或醋酸镉的浓度为0.2-0.6mmol/L；(2)调节步骤(1)得到的混合溶液的pH值至10.5-11.5，然后将混合溶液在93-98℃下加热反应30-120min，降至室温，即得所述铜掺杂晶格应变量子点；所述铜掺杂晶格应变量子点的发射波长为600-750nm，粒径<5nm。
量子点（quantum dots，QDs)又称为半导体纳米晶体，是一种由Π-ΐν族或m-V族 元素组成的纳米晶粒。量子点由于其优良的物理化学性质，如量子尺寸效应、发光性能和化 学加工性，以及在生物标记、生物传感、光电子学和太阳能电池等领域的应用而备受关注。
[0003] 与传统的有机荧光染料相比，量子点具有许多优异的光谱性能，在生物学、医学领 域显示出了广阔的应用前景，尤其是近年来发展起来的近红外荧光量子点，由于对组织具 有强的穿透力，特别适合于体内非侵入性可视化成像。而现有的近红外量子点具有粒径较 大，而不能在生物体内很好的转运与代谢，这极大限制了近红外量子点在活体成像中的应 用。
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
现有的量子点能带调控中往往用到合金比例，核壳结构，过渡金属元素掺杂，或者 晶格的方式，荧光发射波长的可调节幅度不大（需要通过改变粒径才能实现)或是对粒径依 耐性较强，而在生物成像的实际应用中，大粒径(现有的量子点的粒径一般>5nm)的量子点 并不十分实用。本发明是结合合金比例，过渡金属元素掺杂，晶格应变的优势，采用金属浴 加热一步制备出小粒径（<5nm)的发射波长从可见光到近红外区（600nm到750nm)可调的量 子点，具有方法简便，反应条件温和，时间短，重现性好，单分散性好等优点
技术合作
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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