本技术涉及半导体纳米材料领域,特别是一种利用胞外聚合物辅助合成硫化铅量子点的创新方法。该技术步骤包括:利用铵盐胁迫培养脱硫弧菌脱硫亚种,随后提取其胞外聚合物,以此作为合成硫化铅量子点的介质。
背景技术
硫化铅量子点具有带隙宽度可调、稳定性高等特点,受到国内外学者的广泛关注,被广泛应用于红外探测器、发光二极管、场效应晶体管和太阳能电池等光电器件中,在医疗上更是利用各种发光波长不同的量子点制成荧光标签,成为生物检测用的纳米条形码。
目前,物理-化学方法是量子点半导体的主要合成方法,能够制备不同粒径的硫化铅量子点,且在生产速度和产能上具有一定优势。然而,该方法需要用到酸碱、有毒试剂以及较高的压力、温度等反应条件,且需要较高的资金成本和较多的能源。为了解决这些问题,研究者对微生物合成半导体金属硫化物量子点开展了探索。与传统的合成方法相比,生物合成纳米颗粒具有高效环保、成本低廉、相容性高、反应条件温和可控、不需添加稳定剂等优点。此外,这种方法的特点是以低毒的硫化钠作为制备硫化铅量子点的前驱物,是一种绿色的合成方法。
细胞内和细胞外是量子点生物合成的两种途径。在硫酸盐还原菌参与的过程中,胞内通过硫酸盐异化还原和/或同化还原而生成硫化物,但此方法很难制备大规模的量子点。而细胞外合成在量子点大规模生产中具有更大的应用潜力。因此,如果能利用硫化钠作为前驱物,在细菌胞外生物合成硫化铅量子点,必将在推动重金属废水处理技术进步以及实现资源高值利用方面展现出重要的应用价值。
实现思路