一种强信号低毒性的复合型纳米材料
纳米颗粒是指尺寸在I~100 nm之间的粒子，它是由数目极少的原子或分子组成的原子群或分子群，介于宏观物质和微观原子与分子中间的领域，是一种典型的介观系统。其特殊的结构导致它具有许多独特的性质，如表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等。Cu2S作为一种新型的P型半导体纳米材料，其禁带宽约为1.2eV其独特的物理和化学特性可以作为生物探针进行生物体内及体外检测，在生物学和医学等领域受到高度重视。如果采取在单一量子点表面包覆另一种晶体结构相似、带隙更大的半导体材料，制得核/壳型纳米颗粒，可以增强其稳定性，而且使表面积无辐射重组位置被钝化，减少激发缺陷从而大大改善其荧光性质。作为荧光标记物，广泛应用于生物标记与分析。但是单纯的Cu2S量子点的毒性还是远远高于应用于生物体的标准，并且由于其自身结构的原因，Cu2S量子点所发出的SERS信号并不是非常强烈，这促使我们尝试寻找一种方法，来提高Cu2S量子点SERS信号的同时还可以降低其生物毒性。由于我们知道Au纳米颗粒具备良好的光学性质，尤其在其产生SERS信号方面表现尤为突出，而ZnS作为一种半导体纳米材料，其生物毒性要远低于Cu2S。所以由于以上种种原因，我们对Cu2S量子点进行了一系列的表面修饰。表面修饰后的核壳结构的量子点具有比表面积大、良好的生物相容性以及电催化性等优良的性质，与生物大分子连接后应用于生物传感器时体现了其优越的适用性。包裹后的核/壳型量子点单分散性好，稳定性强，量子产额高，强荧光信号，量子点所具备的毒性被大大降低，因此对于量子点的表面修饰改善表面结构方便应用于生物检测一直是研究者热衷解决的问题。
本文要解决的技术问题是提供一种强信号低毒性的复合型纳米材料。制备方案如下：(I)Au纳米颗粒的制备:将氯金酸(HAuCl4)与油胺(OM)以及左旋维C(AA)按2:3:2.7的摩尔比进行搅拌还原1.5小时，制得Au纳米颗粒；(2) Au-Cu2S复合型纳米颗粒的制备:首先将氯化亚铜(CuCl2)与油胺(OM)按1:1.5的摩尔比混合，在隔绝空气的情况下升温至200°C，然后向氯化亚铜与油胺的混合溶液中加入步骤(1)中制得的金(Au)纳米颗粒及硫(S)粉，金(Au)纳米颗粒与油胺(OM)摩尔比为2:1，硫(S)粉与金(Au)纳米颗粒等量，将温度保持在200°C持续搅拌3小时后冷却至室温制得Au-Cu2S纳米颗粒； (3)Au-Cu2S/ZnS量子点的制备:①用离心法洗去步骤(2)得到的Au-Cu2S量子点表面层的多余物质；②把油胺和氯化锌混合放入三口反应器中，在通氮气的同时加热至80°C搅拌15分钟,油胺的体积mL和氯化锌的质量mg的比为5:360，得到氯化锌油胺溶液在得到氯化锌油胺溶液中，以60ul/s的速度注入步骤(2)得到的Au-Cu2S纳米颗粒溶于氯仿溶液中，Au-Cu2S量子点的氯仿溶液的浓度为0.4mg/mL,氯化锌与Cu2S量子点的质量比为1:2，加热至170-180°C，反应30分钟；(D按照硫的质量mg与油胺(OM)的体积mL的比为32:1，将硫溶于油胺(OM)中，然后把得到的溶液注入步骤③的反应溶液中，温度保持在170-180°C继续搅拌30-60分钟，获得Au_Cu2S/ZnS量子点，即Au_Cu2S/ZnS复合型纳米颗粒；所述的硫的质量与Au-Cu2S量子点的质量比为1:3。
有益效果:本方案提供的复合型纳米颗粒首先是以晶种生长法制备出Au-Cu纳米颗粒再利用油相合成法制备出Au-Cu2S作为内核，最后用ZnS量子点对Au-Cu2S进行包裹，利用微观复合法油相合成制成的复合型Au-Cu2S/ZnS量子点。所述的金纳米颗粒粒径为6±0.2nm;所述的Au-Cu2S量子点粒径为10±0.6nm ;所述的Au_Cu2S/ZnS复合型纳米颗粒的粒径为12±0.6nm。粒径可控制在几到十几纳米。