一種基于圓偏振光的手性量子棒的合成方法,屬于分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是一種通過(guò)圓偏振光照射,將手性量子點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槭中粤孔影舻闹苽浞椒ā?/p>
背景技術(shù):
半導(dǎo)體材料是由II B族元素(Zn,Cd,Hg等)和 VI A族元素(O,S,Se,Te等)形成的化合物半導(dǎo)體材料。具有帶隙寬、激子束縛能大、直接能帶躍遷等優(yōu)點(diǎn)。是重要的發(fā)光、激光、光學(xué)材料,己成為化學(xué)、生物和醫(yī)學(xué)等多學(xué)科交叉研究的新熱點(diǎn)。
量子點(diǎn)是一種典型的零維半導(dǎo)體材料,能夠通過(guò)激發(fā)產(chǎn)生熒光,具有粒子尺寸小、比表面積大等特性,同時(shí)還具有表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、協(xié)同效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)和物理學(xué)性質(zhì)。
量子棒作為一種一維半導(dǎo)體材料,具有吸收光子能力強(qiáng)、電子傳遞速度快、電子收集能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),其優(yōu)異的特性在光學(xué)、生物標(biāo)記、新型器件、傳感器和催化劑等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
碲化鎘(CdTe)作為一種優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,具有特殊的光學(xué)、熱學(xué)性質(zhì)、超導(dǎo)電性能等,可廣泛用于太陽(yáng)能電池、化學(xué)傳感器、半導(dǎo)體發(fā)光器件、熱電材料、非線性光學(xué)材料、光敏元件、氣敏元件等領(lǐng)域,因此,通過(guò)簡(jiǎn)單可行的方法制備形貌規(guī)則、性質(zhì)優(yōu)良的碲化鎘成為人們關(guān)注的研究領(lǐng)域之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有合成方法的不足,提供了一種基于圓偏振光制備形貌規(guī)則的手性量子棒的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案:一種基于圓偏振光的手性量子棒的合成方法,主要包括兩部分:
1.手性量子點(diǎn)的合成,其合成主要包括前驅(qū)體的合成,以及量子點(diǎn)的合成。
2.在圓偏振光的照射下,手性量子點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槭中粤孔影簟?/p>
手性量子棒合成的具體步驟為:
1.合成L型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)
1.1合成NaHTe前驅(qū)體
稱取100mg NaBH4和40 mg碲粉,將其溶于5mL超純水,在氮?dú)獾谋Wo(hù)下于冰浴中反應(yīng)4h,最終得到粉色的溶液,即得到NaHTe前驅(qū)體。
1.2碲化鎘量子點(diǎn)的合成
稱取285 mg氯化鎘,溶于72mL超純水中,向其中加入3mL 1mol/L的L型半胱氨酸水溶液,溶液中出現(xiàn)大量白色沉淀,然后用1mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為12,此時(shí)沉淀消失,溶液變澄清。邊攪拌邊向溶液中通氮?dú)?,以排除其中的氧?0min后繼續(xù)在氮?dú)獾谋Wo(hù)下將溶液加熱到沸騰,取4mL前驅(qū)體并快速注入,溶液立即變?yōu)榧t色,繼續(xù)加熱,使溶液保持沸騰并回流8h,冷卻到室溫,即得到L型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)。
2.合成L型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子棒
取上述合成的碲化鎘量子點(diǎn)90μL,堿基長(zhǎng)度1839的鮭魚精DNA (購(gòu)買于Invitrogen 公司、10mg/mL)10μL,混合置于透明比色皿中,用右旋圓偏振光照2h,即得到碲化鎘量子棒。
鮭魚精DNA如SEQ ID NO: 1所示。
合成D型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子棒,只需將L型半胱氨酸換成D型半胱氨酸,右旋圓偏振光換成左旋圓偏振光即可,其他條件皆與L型半胱氨酸修飾的量子棒相同。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明解決了一般的量子棒水相合成困難、形貌難以控制等缺點(diǎn),以及繁瑣的有機(jī)相轉(zhuǎn)到水相導(dǎo)致的熒光猝滅、性質(zhì)不穩(wěn)定等問(wèn)題,直接在水溶液中通過(guò)圓偏振光將量子點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榱孔影?,使其更有利于在疾病診斷和治療等生物和醫(yī)學(xué)方面的廣泛應(yīng)用。
附圖說(shuō)明
圖1為手性量子點(diǎn)的電鏡照片。
圖2為手性量子棒的電鏡照片。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1合成L型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子棒
1.合成L型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)
1.1合成NaHTe前驅(qū)體
稱取100mg NaBH4和40 mg碲粉,將其溶于5mL超純水,在氮?dú)獾谋Wo(hù)下于冰浴中反應(yīng)4h,最終得到粉色的溶液,即可得到NaHTe前驅(qū)體。
1.2碲化鎘量子點(diǎn)的合成
稱取285 mg氯化鎘,溶于72mL超純水中,向其中加入3ml 1mol/L的L型半胱氨酸水溶液,溶液中出現(xiàn)大量白色沉淀,然后用1mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為12,此時(shí)沉淀消失,溶液變澄清。邊攪拌邊向溶液中通氮?dú)猓耘懦渲械难鯕?0min后繼續(xù)在氮?dú)獾谋Wo(hù)下將溶液加熱到沸騰,取4mL前驅(qū)體并快速注入,溶液立即變?yōu)榧t色,繼續(xù)加熱,使溶液保持沸騰并回流8h,冷卻到室溫,即得到L型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)。
2.合成L型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子棒
取上述合成的碲化鎘量子點(diǎn)90μL,堿基長(zhǎng)度1839的鮭魚精DNA (購(gòu)買于Invitrogen 公司、10mg/mL)10μL,混合置于透明比色皿中,用右旋圓偏振光照2h,即得到碲化鎘量子棒。
鮭魚精DNA如SEQ ID NO: 1所示。
實(shí)施例2合成D型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子棒
合成D型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子棒,只需將L型半胱氨酸換成D型半胱氨酸,右旋圓偏振光換成左旋圓偏振光即可,其他條件皆與L型半胱氨酸修飾的量子棒相同。
<210> SEQ ID NO: 1
<211> 1839
<212> DNA
<213> 鮭魚精DNA
<400> 1
Atgcacccca ctacactcat cttaagctca tcccttttaa taatctttgc acttctaatc 60
tatcctctta tcaccactct cacccctacc cctcagcaca aaaactgatc ccttaaccaa 120
gtgaaaactg ccatcaaaat ggccttccta gtaagcttac tccccctttt tatmttcact 180
caccacaacc tttgatatta accttagctt taaatttgac cactactacc ttacactccc 240
tcttatgggc cccattattt ttaccccgat cgccctgtac gtaacctgat ctattctcga 300
attcggtcat tctagccgcc accggcaaat cagcctcaac ttctccaaca tgctaggatt 360
cttccccgag atcaaggaac tgaaactatc gtcactaact gacaatgaat aaaccatcat 420
ggtacataca tgccgacccc aatataaacc ggttctttaa atatctcctc ctcagctgta 480
atttataacc gtgtaggaga catcctcctc attgggtgat ggcacggacg ggctgcggac 540
ttatcttgag tatggcctgg ttcgcaataa accttaactc ctgagaaatt caacaaatat 600
ttgcctcttc aaaagggcaa tttggacttc acccgtgact tccttcagcg atagaaggtc 660
ctacgccggt atctgcccta ctacactcca gcaccatagt agtcgcgggc atcttcctat 720
taattcgact ccaccctctt atagcacttg cttatgccta ggagccctaa aaaataacca 780
aacagcccta acccacccta ttcaccgcta cctgtgccct aacacaaaat gatattaaaa 840
aaattgttgc attctctacg tccagtcaac taggacttat gatagttacc atcggactta 900
atcaaccaca actagccttt ctccacatct gcactcacgc attcttcaaa gctatacttt 960
tcttatgctc gggctcaatt attcacagtt taaacgaggc atacacaacc tcaccccatt 1020
tactttcctg attgccataa ttattttagt caccgccaat aacatatttc aactattcat 1080
cggctgagaa ggagttggaa ttatatcgtt acgctaacac agctgccata catcctccta 1140
cgaacaagat atccgaaaaa tagggcctta caatcggaag ccttgcactt accggcaccc 1200
ccttcttagc agggtttttc tctaaagatg ctattattga agccttaaac acctcccacc 1260
tcaacgcctg ggccctcact cttaccttac tagccacctc attcactgcc atttacagcc 1320
tccgagttat ctttttcgtc tctatgggac acccccgctt tacgacaacg gcccctatta 1380
atgaaaataa cccatccgta attaacccaa tcaagcggct agcctggggg agcatcattg 1440
caggactact aattacatcg aatttcctcc ctaccaacac acccgtaata actatgccca 1500
cccacttgaa attagccgct ctcctggtta ccatcttagg tcttctcatt gcattagaac 1560
ttgcgtcact aactagcaag caatttaaaa ctacacccaa cattatcaca cactatcatc 1620
caccgattaa ttcctaaact aaacttaact ctaggacaaa ccattgccag ccaaatggtt 1680
gatcaaacat gatttgaaaa agtcggcccg aaaggaatta tttcaacgca cctacccata 1740
gtcacaacga caagtaacat ccaacaaggc ataattaaaa catacctcac tctatttttc 1800
ctttcaacaa ctctagctgt tctactgaca ttaacctag 1839