CN102146288B - 水溶性具有核壳结构或核冕壳结构的材料的制备方法 - Google Patents

水溶性具有核壳结构或核冕壳结构的材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水溶性具有核壳结构或核冕壳结构的材料的制备方法，包括步骤：(1)将水溶性材料或水溶性经过修饰材料修饰的水溶性材料作为内核材料；(2)将内核材料与化学试剂A经物理反应或者化学反应，得到经化学试剂A修饰的内核材料；(3)将步骤(2)中所述的经化学试剂A修饰的内核材料与含金属阳离子的水溶液或者反应试剂B发生反应，得到水溶性具有核壳结构的材料；(4)以步骤(3)中制得的具有核壳结构的材料作为内核材料，重复步骤(2)和步骤(3)，制得水溶性具有核冕壳结构的材料。该方法工艺简单、核壳产率高，适用于生物分析、医学诊断与成像、环境科学以及分析科学等领域。

Description

水溶性具有核壳结构或核冕壳结构的材料的制备方法
技术领域
本发明涉及材料制备方法领域，具体涉及一种水溶性具有核壳结构或核冕壳结构的材料的制备方法。
背景技术
水溶性材料广泛应用于环境科学、生物分析、医学检测和生物医学成像等领域。其中水溶性是材料能否应用于上述领域的先决条件，因此能否制备出具有良好水溶性的材料，是决定上述领域是否能够进一步发展的关键。具有核壳结构的材料，简称核壳材料，集成了核层材料组分和壳层材料组分的双重功能性质，同时由于复合带来的协同效应，其功能更是单层材料或单组分材料所无法比拟的。以纳米金核-硫化镉壳层(AuCdS)材料为例，纳米金组分本身是表面等离子体成像材料，也是X-光造影增强材料，同时还是近红外热疗材料；而量子点硫化镉组分则是一种使用非常普遍的荧光材料，广泛地应用于生物标记和活体成像等生物医学领域。由于外层的硫化镉的包裹，导致内层纳米金的表面等离子体共振吸收峰发生红移，使其在较小的粒径状态即可作为红外吸收材料，这是普通单组分或单层材料所不具备的性质。
现有技术中，制备各类核壳材料的主要方法是先合成内核材料，再以内核材料为中心生成核壳材料。通常的合成壳层材料的方法包括：溶胶凝胶法、化学水解法、有机溶剂高温热解法、相转移法、气相沉积法以及物理碾磨等方法。上述方法依据材料的不同的用途，各有其特点，水溶性核壳材料的制备方法则主要集中于溶胶凝胶法、化学水解法以及相转移法。但是，根据现有方法制备出来的核壳材料的产率、纯度以及水溶性等效果并不是太好。因此，为了提高核壳材料的产率、纯度及其水溶性等效果，有必要发展一种水溶性好、核壳产率高的普适性的核壳材料的制备方法。
发明内容
本发明提供了一种普适性、核壳产率高的水溶性具有核壳结构或核冕壳结构的材料的制备方法。
一种水溶性具有核壳结构或核冕壳结构的材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将水溶性材料作为内核材料；
（2）将内核材料与化学试剂A经物理反应或者化学反应，得到经化学试剂A修饰的内核材料；
所述的化学试剂A能够和内核材料经物理反应或者化学反应在内核材料表面形成一定的相互作用如化学键或静电吸附等作用，并能够提供用于下一步修饰或反应的官能团；
（3）将步骤（2）中所述的经化学试剂A修饰的内核材料与含金属阳离子的水溶液或者含有水溶性基团的反应试剂B发生反应，得到水溶性具有核壳结构的材料；
所述的化学试剂A的官能团能够与水溶液中存在的金属阳离子或反应试剂B发生反应形成一层水溶性的壳层结构；
或者，以步骤（3）中制得的具有核壳结构的材料作为内核材料，重复步骤（2）和步骤（3），制得水溶性具有核冕壳结构的材料。
步骤（1）中，所述的水溶性材料还可以经修饰材料修饰。
所述的水溶性材料为水溶性金属材料、水溶性金属氧化物材料、水溶性无机盐材料中的一种或多种。
所述的水溶性金属材料为金纳米粒子材料、银纳米粒子材料中的一种或两种。
所述的水溶性金属氧化物材料为纳米四氧化三铁材料、纳米钴铁氧化物材料、纳米锌铁氧化物材料、纳米镍铁氧化物材料、纳米锰铁氧化物材料、纳米氧化铬材料、纳米氧化钆材料、纳米二氧化钛材料、纳米氧化锰材料、纳米二氧化锆材料中的一种或多种。
所述的水溶性无机盐材料为纳米硫化镉、纳米硫化铅、纳米硫化铜、纳米硫化镍、纳米硫化银、纳米硫化铋、纳米硫化汞、纳米硫化锌、纳米硒化锌、纳米硒化镉、纳米硒化铅、纳米硒化铜、纳米碲化镉、纳米碲化铅、纳米碲化汞、纳米铬酸银、纳米磷酸银、纳米磷酸铬中的一种或多种。
所述的修饰材料为含叔胺基、季胺基中一种或两种的水溶性阳离子基团的化合物，含羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基中的一种或多种的水溶性阴离子基团的化合物，含醚基、胺基、酰胺基、羟基中的一种或多种的极性非离子基团化合物中的一种或多种。
所述的含叔胺基、季胺基中一种或两种的水溶性阳离子基团的化合物为透明质酸、顺丁烯二酸酐共聚物、聚甲基丙烯酸或十六烷酸中的一种或多种。
所述的含羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基中的一种或多种的水溶性阴离子基团的化合物为二乙烯基苯与乙烯基苯磺酸钠的聚合物、对乙烯基苯磺酸钠与苯乙烯的聚合物、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚(2，7-二溴-9，9’-二(3’-磷酸基丙基芴-alt-苯基)钠盐、聚(2，7-二溴-9，9’-二(6’-磷酸基己基芴-alt-苯基)钾盐、氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、多元醇磷酸酯、2-羟基膦酸基乙酸、己二胺四甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、双1，6-亚己基三胺五甲叉膦酸、烯丙基聚氧乙烯醚硫酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、十二烷基硫酸钠、甘胆酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠中的一种或多种。
所述的含醚基、胺基、酰胺基、羟基中的一种或多种的极性非离子基团化合物为聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、椰子油酰醇胺、聚氧乙烯、2-丙烯酰胺基十六烷磺酸铵、聚乙烯亚胺、聚乙烯聚胺、辛基葡萄糖苷、八烷基吡咯烷酮、环磷酰胺、甘油酯、失水山梨醇乙酸乙酯、葡萄糖、苯扎氯铵、苯扎溴铵中的一种或多种。
步骤（2）中，所述的化学试剂A为含巯基、硫基、硒基中的一种或多种的化合物，含氨基、铵基中的一种或两种的化合物，含羟基的化合物中的一种或多种。
所述的含巯基、硫基、硒基中的一种或多种的化合物为巯基乙酸、谷胱甘肽、硫代乙酰胺、硒代硫酸钠中的一种或多种。
所述的含氨基、铵基中的一种或两种的化合物为多巴胺、十六烷基三甲基溴化铵、氨基三乙酸、甘氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、组氨酸、精氨酸中的一种或多种。
所述的含羟基的化合物为邻苯二酚、盐酸羟胺、阿霉素、紫杉醇、葡萄糖、果糖、茜素红、甲壳素、抗坏血酸中的一种或多种。
步骤（3）中，所述的化学试剂B为水溶性金属氯化物、水溶性金属无机盐、水溶性金属有机盐中的一种或多种。
所述的水溶性金属氯化物为氯化汞、氯化镉、四氯化钛、氯金酸、氯化铬、氧氯化锆中的一种或多种。
所述的水溶性金属无机盐为醋酸铅、硝酸银、硝酸铅、磷酸钠、硒代硫酸钠中的一种或多种。
所述的水溶性金属有机盐为异丁酸钛酯。
所述的水溶性具有核壳结构或核冕壳结构的材料的壳层结构具有很好的水溶性，可为水溶性金属材料、水溶性金属氧化物材料、水溶性无机盐类材料中的一种或多种；所述的水溶性金属材料优选金纳米粒子材料、银纳米粒子材料中的一种或两种；所述的水溶性金属氧化物材料优选纳米四氧化三铁材料、纳米钴铁氧化物材料、纳米锌铁氧化物材料、纳米镍铁氧化物材料、纳米锰铁氧化物材料、纳米氧化铬材料的米氧化钆材料、纳米二氧化钛材料、纳米氧化锰材料、纳米二氧化锆材料中的一种或多种；所述的水溶性无机盐类材料优选纳米硫化镉、纳米硫化铅、纳米硫化铜、纳米硫化镍、纳米硫化银、纳米硫化铋、纳米硫化汞、纳米硫化锌、纳米硒化锌、纳米硒化镉、纳米硒化铅、纳米硒化铜、纳米碲化镉、纳米碲化铅、纳米碲化汞、纳米铬酸银、纳米磷酸银、纳米磷酸铬中的一种或多种。
可溶性内核材料的制备过程可以采用现有技术实现，例如化学进展（2010,5(5),953-961）中公开的水溶材料的制备方法。水溶性量子点的制备过程可以采用现有技术实现，例如Biochemical and Biophysical ResearchCommunications348(2006)781–786)公开的相关技术。为了便于反应的进行，步骤（2）和（3）中的反应优选在水中进行，可将各原料配置成水溶液，按照化学反应的计量比，加入相应浓度的反应物或者反应物和还原剂，以利于反应的进行。
本发明具有如下有益效果：
本发明方法工艺简单、核壳产率高，具有普适性，利用该方法可以制备一大批水溶性好、性能优异的各类特殊核壳材料，可满足不同学科以及技术领域的需求。适用于生物分析、医学诊断与成像、环境科学以及分析科学等领域。
具体实施方式
下面，通过实施例来详细说明本发明的内容，但本发明并不限定于此。
实施例1 AuHgS核壳材料的制备
取100mL十六烷基三甲基溴化铵修饰的金纳米粒子溶液，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节金纳米粒子溶液的pH值到3.57，加入100μL的纯硫代乙酰胺水溶液。硫代乙酰胺水解产物和金纳米粒子经化学反应在金纳米粒子表面形成稳定的Au-S化学键，然后加入1mL浓度为5mmol/L的氯化汞水溶液，由于汞易和硫形成硫化汞胶体（因为Ksp非常小）。因此，在金纳米粒子表面能够形成一层均一性的硫化汞胶体，即硫化汞胶体将纳米金粒子包裹在内部，形成了金纳米粒子为核、硫化汞为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即AuHgS核壳材料）。此时，可以发现金纳米粒子溶液的颜色由酒红或紫红色变为蓝色或浅蓝色，说明有一层薄薄的硫化汞吸附在金纳米粒子表面，从而改变了金纳米粒子的表面等离子体共振吸收峰，导致溶液的颜色发生改变。
实施例2 AgHgS核壳材料的制备
取100mL采用十六烷基三甲基溴化铵修饰的银纳米粒子溶液，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节银纳米粒子溶液的pH值到4.0，加入100μL的纯硫代乙酰胺水溶液。硫代乙酰胺水解产物和银纳米粒子经化学反应在Ag纳米粒子表面能够形成较稳定的Ag-S化学键，然后加入1mL浓度为5mmol/L的氯化汞溶液，由于汞易和硫形成硫化汞胶体。因此，在银纳米粒子表面能够形成一层均一性的硫化汞胶体，即硫化汞胶体将纳米银粒子包裹在内部，形成了纳米银为核、硫化汞为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即AgHgS核壳材料）。此时，可以发现银纳米粒子溶液的颜色由橙黄色变为酒红或灰色，说明有一层薄薄的硫化汞吸附在银纳米粒子表面，从而改变了银纳米粒子的表面等离子体共振吸收峰，导致溶液的颜色发生改变。
实施例3 AuCdS核壳材料的制备
取100mL实施例1中制备的采用十六烷基三甲基溴化铵修饰的金纳米粒子溶液，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值到3.87，加入100μL的纯硫代乙酰胺水溶液。硫代乙酰胺水解产物和金纳米粒子经化学反应在金纳米粒子表面能够形成稳定的Au-S化学键，然后加入1mL浓度为5mmol/L的氯化镉水溶液，由于镉易和硫形成硫化镉胶体（因为Ksp非常小）。因此，在金纳米粒子表面能够形成一层均一性的硫化镉胶体，即硫化镉胶体将纳米金粒子包裹在内部，形成了纳米金为核、硫化镉为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即AuCdS核壳材料）。此时，可以发现金纳米粒子溶液的颜色由酒红或紫红色变为灰色或浅紫色，说明有一层薄薄的硫化镉吸附在金纳米粒子表面，从而改变了金纳米粒子的表面等离子体共振吸收峰，导致溶液的颜色发生改变。
实施例4 AuPbS核壳材料的制备
取100mL实施例1中制备的采用十六烷基三甲基溴化铵修饰的金纳米粒子溶液，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值到3.77，加入1mL0.1mol/L的谷胱甘肽水溶液。谷胱甘肽和金纳米粒子在金纳米粒子表面相互作用形成了稳定的Au-S键，然后加入1mL浓度为5mmol/L的醋酸铅溶液，由于铅易和硫形成硫化铅胶体(因为Ksp非常小)。因此，在金纳米粒子表面能够形成一层均一性的硫化铅胶体，即硫化铅胶体将纳米金粒子包裹在内部，形成了纳米金为核，硫化铅为壳的水溶性好的核壳结构材料（即AuPbS核壳材料）。此时，可以发现金纳米粒子溶液的颜色由酒红或紫红色变为灰色或浅紫色，说明有一层薄薄的硫化铅吸附在金纳米粒子表面，从而改变了金纳米粒子的表面等离子体共振吸收峰，导致溶液的颜色发生改变。
实施例5 Fe3O4TiO2核壳材料的制备
取100mL采用多巴胺修饰的四氧化三铁（Fe3O4）纳米粒子材料，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到6.50。多巴胺中的氨基和四氧化三铁纳米粒子的表面相互作用能够形成稳定的络合物，然后逐滴加入2mL浓度为50mmol/L的四氯化钛水溶液，由于多巴胺中的共平面双羟基易和钛原子形成双齿配位化合物，然后上述溶液在常温下敞开体系中水解5小时。因此，在四氧化三铁粒子表面能够形成一层均一性的二氧化钛胶体，即二氧化钛胶体将纳米四氧化三铁粒子包裹在内部，形成了纳米四氧化三铁为核、二氧化钛为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即Fe3O4TiO2核壳材料）。此时，可以发现四氧化三铁纳米粒子溶液的颜色由橙黄色变为无色或淡黄色，说明有一层薄薄的二氧化钛吸附在Fe3O4纳米粒子表面，从而改变了Fe3O4纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例6 CoFe2O4TiO2核壳材料的制备
取100mL采用多巴胺修饰的钴铁氧化物（CoFe2O4）纳米粒子材料，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到5.70。多巴胺中的氨基和钴铁氧化物纳米粒子的表面相互作用能够形成稳定的络合物，然后逐滴加入2mL浓度为50mmol/L的异丁酸钛酯水溶液，由于多巴胺中的共平面双羟基易和钛原子形成双齿配位化合物，然后上述溶液在常温下敞开体系中水解6小时。因此，在钴铁氧化物纳米粒子表面能够形成一层均一性的二氧化钛胶体，即二氧化钛胶体将纳米钴铁氧化物粒子包裹在内部，形成了纳米钴铁氧化物为核、二氧化钛为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即CoFe2O4TiO2核壳材料）。此时，可以发现钴铁氧化物纳米粒子溶液的颜色由橙黄色变为无色或淡黄色，说明有一层薄薄的二氧化钛吸附在CoFe2O4纳米粒子表面，从而改变了CoFe2O4纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例7 Fe3O4ZrO2核壳材料的制备
取100mL采用L-赖氨酸修饰的四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子材料，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到6.50。L-赖氨酸中的氨基和四氧化三铁纳米粒子的表面相互作用能够形成稳定的络合物，然后逐滴加入6mL浓度为50mmol/L的氧氯化锆水溶液，由于L-赖氨酸中的另一氨基与羧基易和锆原子形成双齿配位化合物，然后上述溶液在反应釜密闭体系中200℃水解6小时。因此，在纳米四氧化三铁粒子表面能够形成一层均一性的二氧化锆胶体，即二氧化锆胶体将纳米四氧化三铁粒子包裹在内部，形成了纳米四氧化三铁为核、二氧化锆为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即Fe3O4ZrO2核壳材料）。此时，可以发现四氧化三铁纳米粒子溶液的颜色由橙黄色变为无色或淡黄色，说明有一层薄薄的二氧化锆吸附在Fe3O4纳米粒子表面，从而改变了Fe3O4纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例8 Fe3O4Au核壳材料的制备
取100mL采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）包裹的四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子材料，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到7.20，加入5mmol/L的氯金酸水溶液5mL，充分搅拌，由于CTAB包裹的Fe3O4纳米粒子带正电荷，AuCl4 -通过静电吸引作用吸附在Fe3O4纳米粒子表面，然后加入5mmol/L的10mL盐酸羟氨水溶液。盐酸羟氨的强还原作用将AuCl4 -中的Au3+还原成Au0。因此，在四氧化三铁纳米粒子表面能够形成一层均一性的纳米金胶体，即纳米金胶体将纳米四氧化三铁粒子包裹在内部，形成了纳米四氧化三铁为核、纳米金为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即Fe3O4Au核壳材料）。此时，可以发现四氧化三铁纳米粒子溶液的颜色由橙黄色变为淡红色，说明有一层薄薄的纳米金吸附在Fe3O4纳米粒子表面，从而改变了Fe3O4纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例9 CoFe2O4Au核壳材料的制备
取100mL采用十六烷基三甲基溴化铵包裹的钴铁氧化物(CoFe2O4)纳米粒子材料，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到6.80，加入5mmol/L的氯金酸水溶液5mL，充分搅拌，由于CTAB包裹的CoFe2O4纳米粒子带正电荷，AuCl4 -通过静电吸引作用吸附在CoFe2O4纳米粒子表面，然后加入5mmol/L的10mL盐酸羟氨水溶液。盐酸羟氨的强还原作用将AuCl4 -中的Au3+还原成Au0。因此，在钴铁氧化物纳米粒子表面能够形成一层均一性的纳米金胶体，即纳米金胶体将纳米钴铁氧化物粒子包裹在内部，形成了纳米钴铁氧化物为核、纳米金为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即CoFe2O4Au核壳材料）。此时，可以发现钴铁氧化物纳米粒子溶液的颜色由橙黄色变为淡红色，说明有一层薄薄的纳米金吸附在CoFe2O4纳米粒子表面，从而改变了CoFe2O4纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例10 Fe3O4Ag核壳材料的制备
取100mL采用L-赖氨酸修饰的四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子材料，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到6.20。L-赖氨酸中的氨基和四氧化三铁纳米粒子的表面能够形成稳定的相互作用，然后逐滴加入6mL浓度为5mmol/L的硝酸银水溶液，由于L-赖氨酸中的另一氨基与羧基易和银离子形成配位化合物，然后在上述溶液加入5mmol/L的1mL的硼氢化钠水溶液，充分搅拌，由于硼氢化钠的强还原作用将Ag+还原成Ag0。因此，在四氧化三铁纳米粒子表面能够形成一层均一性的纳米银胶体，即纳米银胶体将纳米四氧化三铁粒子包裹在内部，形成了纳米四氧化三铁为核、纳米银为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即Fe3O4Ag核壳材料）。此时，可以发现四氧化三铁纳米粒子溶液的颜色由橙黄色变为深黄色或者淡红色，说明有一层薄薄的纳米银吸附在Fe3O4纳米粒子表面，从而改变了Fe3O4纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例11 CdSAu核壳材料的制备
取100mL利用硫代乙酰胺溶液和氯化镉反应生成的CdS量子点，采用十六烷基三甲基溴化铵包裹CdS量子点，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值到4.87。由于CTAB包裹的CdS量子点带正电荷，加入5mmol/L的氯金酸水溶液5mL，充分搅拌，AuCl4 -通过静电吸引作用吸附在CdS量子点表面，然后加入5mmol/L的10mL盐酸羟氨水溶液。盐酸羟氨的强还原作用将AuCl4 -中的Au3+还原成Au0。因此，在CdS量子点表面能够形成一层均一性的纳米金胶体，即纳米金胶体将CdS量子点包裹在内部，形成了CdS量子点为核、纳米金为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即CdSAu核壳材料）。此时，可以发现CdS量子点溶液的颜色由橙红变为紫红色，说明有一层薄薄的纳米金吸附在CdS纳米粒子表面，从而改变了CdS纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例12 PbSAu核壳材料的制备
取100mL利用谷胱甘肽溶液和醋酸铅反应生成的PbS量子点，采用十六烷基三甲基溴化铵修饰PbS量子点，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值到5.60。由于CTAB修饰的PbS量子点带正电荷，加入5mmol/L的氯金酸水溶液5mL，充分搅拌，AuCl4 -通过静电吸引作用吸附在PbS量子点表面，然后加入5mmol/L的10mL盐酸羟氨水溶液。盐酸羟氨的强还原作用将AuCl4 -中的Au3+还原成Au0。因此，在PbS量子点表面能够形成一层均一性的纳米金胶体，即纳米金胶体将PbS量子点包裹在内部，形成了PbS量子点为核、纳米金为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即PbSAu核壳材料）。此时，可以发现PbS量子点溶液的颜色由橙色变为酒红或者紫红色，说明有一层薄薄的纳米金吸附在PbS纳米粒子表面，从而改变了PbS纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例13 HgSAu核壳材料的制备
取100mL利用硫代乙酰胺溶液和氯化汞反应生成的HgS量子点，采用十六烷基三甲基溴化铵修饰HgS量子点，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值到5.37。由于CTAB修饰的HgS量子点带正电荷，加入5mmol/L的氯金酸水溶液5mL，充分搅拌，AuCl4 -通过静电吸引作用吸附在HgS量子点表面，然后加入5mmol/L的10mL盐酸羟氨水溶液。盐酸羟氨的强还原作用将AuCl4 -中的Au3+还原成Au0。因此，在HgS量子点表面能够形成一层均一性的纳米金胶体，即纳米金胶体将HgS量子点包裹在内部，形成了HgS量子点为核、纳米金为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即HgSAu核壳材料）。此时，可以发现HgS量子点溶液的颜色由淡红变为酒红或者紫红色，说明有一层薄薄的纳米金吸附在HgS纳米粒子表面，从而改变了HgS纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。。实施例14 ZnSCdS核壳材料的制备
取100mL利用硫代乙酰胺溶液和氯化锌反应生成的ZnS量子点，采用十六烷基三甲基溴化铵包裹硫化锌(ZnS)量子点纳米材料，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值到4.50，再加入100μL的纯硫代乙酰胺水溶液，使之包裹在ZnS量子点表面，然后再加入1mL浓度为5mmol/L的氯化镉水溶液，由于镉易和硫形成硫化镉胶体(因为Ksp非常小)。因此，在ZnS量子点表面能够形成一层均一性的硫化镉胶体，即硫化镉胶体将ZnS量子点包裹在内部，形成了ZnS量子点为核、硫化镉为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即ZnSCdS核壳材料）。此时，可以发现ZnS量子点溶液的颜色由淡橙色变为橙黄色，说明有一层薄薄的纳米CdS量子点吸附在ZnS纳米粒子表面，从而改变了ZnS纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例15 ZnSAuCdS核-冕-壳材料的制备
取100mL实施例14制备的利用硫代乙酰胺溶液和氯化锌反应生成的ZnS量子点，采用十六烷基三甲基溴化铵修饰硫化锌(ZnS)量子点纳米材料，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值到4.30。由于CTAB修饰的ZnS量子点带正电荷，加入5mmol/L的氯金酸水溶液5mL，充分搅拌，AuCl4 -通过静电吸引作用吸附在ZnS量子点表面，然后加入5mmol/L的10mL盐酸羟氨水溶液。盐酸羟氨的强还原作用将AuCl4 -中的Au3+还原成Au0。因此，在ZnS量子点表面能够形成一层均一性的纳米金胶体，即纳米金胶体将ZnS量子点包裹在内部，形成了ZnS量子点为核、纳米金为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即ZnSAu核壳溶液）。此时，可以发现ZnS量子点溶液的颜色由淡橙变为紫红色，说明有一层薄薄的纳米金吸附在ZnS纳米粒子表面，从而改变了ZnS纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
将上述制备的ZnSAu核壳溶液采用十六烷基三甲基溴化铵修饰，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值到3.67，加入100μL的纯硫代乙酰胺水溶液。硫代乙酰胺水解产物和金纳米粒子在金纳米粒子表面形成稳定的Au-S化学键，然后加入1mL浓度为5mmol/L的氯化镉水溶液，由于镉易和硫形成硫化镉胶体(因为Ksp非常小)。因此，在ZnSAu核壳溶液表面能够形成一层均一性的硫化镉胶体，即硫化镉胶体将ZnSAu核壳包裹在内部，形成了纳米ZnS量子点为核、纳米金为冕、硫化镉为壳的水溶性好的具有核-冕-壳结构的材料（即ZnSAuCdS核壳材料）。此时，可以发现ZnSAu核壳溶液的颜色由酒红或紫红色变为灰色或浅紫色，说明有一层薄薄的纳米CdS量子点吸附在ZnSAu核壳纳米粒子表面，从而改变了ZnSAu核壳纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例16 Fe3O4CdS核壳材料的制备
取100mL实施例8制备的采用十六烷基三甲基溴化铵修饰的四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子材料，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到6.80，再加入100uL的纯硫代乙酰胺水溶液，硫代乙酰胺中的氨基和四氧化三铁纳米粒子的表面能够相互作用形成稳定的络合物，使之包裹在Fe3O4纳米粒子材料表面，然后再加入1mL浓度为5mmol/L的氯化镉水溶液，硫代乙酰胺溶液水解形成巯基，由于镉易和硫形成硫化镉胶体(因为Ksp非常小)。因此，在Fe3O4纳米粒子材料表面能够形成一层均一性的硫化镉胶体，即硫化镉胶体将Fe3O4纳米粒子材料包裹在内部，形成了Fe3O4纳米粒子材料为核、硫化镉为壳的水溶性好的具有核壳结构的材料（即Fe3O4CdS核壳材料）。此时，可以发现Fe3O4纳米粒子材料溶液的颜色由橙黄色变为深黄色或浅红色，说明有一层薄薄的纳米CdS量子点吸附在Fe3O4纳米粒子表面，从而改变了Fe3O4纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例17 CdSFe3O4TiO2核-冕-壳材料的制备
取实施例11制备的利用硫代乙酰胺溶液和氯化镉反应生成的CdS量子点，取100mL利用巯基乙酸修饰的CdS量子点，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值到5.87。巯基乙酸中的羧基能与铁离子相互作用，然后逐滴加入10mL的10mmol/L的FeCl3水溶液和10mL的20mmol/L的FeCl2水溶液，上述溶液在通常体系中水解6小时。因此，在CdS量子点表面能够形成一层均一性的四氧化三铁纳米粒子，即四氧化三铁纳米粒子将CdS量子点包裹在内部，形成了CdS量子点作为核、四氧化三铁纳米粒子作为壳的水溶性具有核壳结构的材料（即CdSFe3O4核壳溶液）。此时，可以发现CdS量子点溶液的颜色由橙红变为橙黄色，说明有一层薄薄的纳米CdS量子点吸附在Fe3O4纳米粒子表面，从而改变了Fe3O4纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
将上述制备的CdSFe3O4核壳溶液采用多巴胺修饰，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到6.50。多巴胺中的氨基和四氧化三铁纳米粒子的表面相互作用能够形成稳定的络合物，然后逐滴加入2mL浓度为的50mmol/L四氯化钛水溶液，由于多巴胺中的共平面双羟基易和钛原子形成双齿配位化合物，然后上述溶液在常温下敞开体系中水解5小时。因此，在CdSFe3O4核壳表面能够形成一层均一性的二氧化钛胶体，即二氧化钛胶体将CdSFe3O4核壳包裹在内部，形成了硫化镉为核、纳米四氧化三铁为冕、二氧化钛为壳的水溶性具有核-冕-壳结构的材料（即CdSFe3O4TiO2核壳材料）。此时，可以发现CdSFe3O4核壳溶液的颜色由橙黄色变为无色或淡黄色，说明有一层薄薄的纳米TiO2粒子吸附在CdSFe3O4核壳粒子表面，从而改变了CdSFe3O4核壳粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例18 CdSFe3O4ZrO2核-冕-壳材料的制备
取实施例11制备的利用硫代乙酰胺水溶液和氯化镉反应生成的CdS量子点，取100mL利用巯基乙酸修饰的CdS量子点，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值到5.87。巯基乙酸修饰的羧基易于和铁离子相互作用，然后逐滴加入10mL的10mmol/L的FeCl3水溶液和10mL的20mmol/L的FeCl2水溶液，然后上述溶液在通常体系中水解6小时。因此，在CdS量子点表面能够形成一层均一性的四氧化三铁纳米粒子，即四氧化三铁纳米粒子将CdS量子点包裹在内部，形成了CdS量子点作为核、四氧化三铁纳米粒子作为壳的水溶性具有核壳结构的材料（即CdSFe3O4核壳溶液）。此时，可以发现CdS量子点溶液的颜色由橙红变为橙黄色，说明有一层薄薄的纳米CdS量子点吸附在Fe3O4纳米粒子表面，从而改变了Fe3O4纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
将上述制备的CdSFe3O4核壳溶液采用L-赖氨酸修饰，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到6.50。L-赖氨酸中的氨基和四氧化三铁纳米粒子的表面相互作用能够形成稳定的络合物，然后逐滴加入6mL浓度为50mmol/L的氧氯化锆水溶液，由于L-赖氨酸中的另一氨基与羧基易和锆原子形成双齿配位化合物，然后上述溶液在反应釜密闭体系中200℃水解6小时。因此，在CdSFe3O4核壳表面能够形成一层均一性的二氧化锆胶体，即二氧化锆胶体将CdSFe3O4核壳包裹在内部，形成了硫化镉为核、纳米四氧化三铁为冕、二氧化锆胶体为壳的水溶性具有核-冕-壳结构的材料（即CdSFe3O4ZrO2核壳材料）。此时，可以发现CdSFe3O4核壳溶液的颜色由橙黄色变为无色或淡黄色，说明有一层薄薄的纳米TiO2粒子吸附在CdSFe3O4核壳粒子表面，从而改变了CdSFe3O4核壳粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例19 Fe3O4AuTiO2核-冕-壳材料的制备
取100mL实施例8制备的采用十六烷基三甲基溴化铵修饰的四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子材料，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到7.20，加入5mmol/L的氯金酸水溶液5mL，充分搅拌，由于CTAB修饰的Fe3O4纳米粒子带正电荷，AuCl4 -通过静电吸引作用吸附在Fe3O4纳米粒子表面，然后加入5mmol/L的10mL盐酸羟氨水溶液。盐酸羟氨的强还原作用将AuCl4 -中的Au3+还原成Au0。因此，在四氧化三铁纳米粒子表面能够形成一层均一性的纳米金胶体，即纳米金胶体将纳米四氧化三铁粒子包裹在内部，形成了纳米四氧化三铁作为核、纳米金作为壳的水溶性具有核壳结构的材料（即Fe3O4Au核壳溶液）。此时，可以发现四氧化三铁纳米粒子溶液的颜色由橙黄色变为淡红色，说明有一层薄薄的纳米金吸附在Fe3O4粒子表面，从而改变了Fe3O4纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
将上述制备的Fe3O4Au核壳溶液采用L-赖氨酸修饰，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值到5.50，加入100μL的纯L-赖氨酸水溶液。然后逐滴加入2mL浓度为50mmol/L的四氯化钛溶液，上述溶液在常温下敞开体系中水解5小时，L-赖氨酸中的氨基和金纳米粒子的表面相互作用能够形成稳定的络合物，由于L-赖氨酸中的另一氨基与羧基易和钛原子形成双齿配位化合物。因此，在Fe3O4Au核壳粒子表面能够形成一层均一性的二氧化钛胶体，即二氧化钛胶体将Fe3O4Au核壳粒子包裹在内部，形成了Fe3O4粒子为核、Au作为冕、二氧化钛为壳的水溶性具有核-冕-壳结构的材料（即Fe3O4AuTiO2核壳材料）。此时，可以发现Fe3O4Au核壳粒子溶液的颜色由酒红色变为无色或淡黄色，说明有一层薄薄的纳米TiO2粒子吸附在Fe3O4Au核壳粒子表面，从而改变了Fe3O4Au核壳粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例20 CoFe2O4AuTiO2核-冕-壳材料的制备
取100mL采用十六烷基三甲基溴化铵修饰的钴铁氧化物(CoFe2O4)纳米粒子材料，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到6.80，加入5mmol/L的氯金酸水溶液5mL，充分搅拌，由于CTAB包裹的CoFe2O4纳米粒子带正电荷，AuCl4 -通过静电吸引作用吸附在CoFe2O4纳米粒子表面，然后加入5mmol/L的10mL盐酸羟氨水溶液。盐酸羟氨的强还原作用将AuCl4 -中的Au3+还原成Au0。因此，在钴铁氧化物纳米粒子表面能够形成一层均一性的纳米金胶体，即纳米金胶体将纳米钴铁氧化物粒子包裹在内部，形成了纳米四氧化三铁作为核、纳米金作为壳的水溶性具有核壳结构的材料（即CoFe2O4Au核壳溶液）。此时，可以发现钴铁氧化物纳米粒子溶液的颜色由橙黄色变为淡红色，说明有一层薄薄的纳米金吸附在CoFe2O4粒子表面，从而改变了CoFe2O4纳米粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
将上述制备的CoFe2O4Au核壳溶液采用L-赖氨酸修饰，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值到5.50。然后逐滴加入2mL浓度为50mmol/L的四氯化钛水溶液，上述溶液在常温下敞开体系中水解5小时，L-赖氨酸中的氨基和金纳米粒子的表面能够形成稳定的相互作用，由于L-赖氨酸中的另一氨基与羧基易和钛原子形成双齿配位化合物。因此，在CoFe2O4Au核壳粒子表面能够形成一层均一性的二氧化钛胶体，即二氧化钛胶体将CoFe2O4Au核壳粒子包裹在内部，形成了CoFe2O4粒子为核、Au作为冕、二氧化钛为壳的水溶性具有核-冕-壳结构的材料（即CoFe2O4AuTiO2核壳溶液）。此时，可以发现CoFe2O4Au核壳粒子溶液的颜色由酒红色变为无色或淡黄色，说明有一层薄薄的纳米TiO2粒子吸附在CoFe2O4Au核壳粒子表面，从而改变了CoFe2O4Au核壳粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例21 AuCdSe核-壳材料的制备
取100mL用硼氢化钠还原的采用十六烷基三甲基溴化铵修饰的金纳米粒子溶液，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值到3.57，加入100μL的硒代硫酸钠水溶液。硒代硫酸钠水解产物和金纳米粒子的表面能够形成稳定的Au-Se键，然后加入1mL浓度为5mmol/L的氯化镉水溶液，由于镉易和硒形成硒化镉胶体(因为Ksp非常小)。因此，在金纳米粒子表面能够形成一层均一性的硒化镉胶体，即硒化镉胶体将纳米金粒子包裹在内部，形成了纳米金为核、硒化镉为壳的水溶性具有核壳结构的材料（即AuCdSe核-壳材料）。此时，可以发现金纳米粒子溶液的颜色由酒红或紫红色变为灰色或浅紫色，说明有一层薄薄的纳米CdSe粒子吸附在Au核壳粒子表面，从而改变了Au核壳粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例22 AuPbSe核-壳材料的制备
取100mL实施例21制备的用硼氢化钠还原的采用十六烷基三甲基溴化铵修饰的金纳米粒子溶液，然后使用0.1mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值到3.57，加入100uL的纯硒代硫酸钠水溶液。硒代硫酸钠水解后和金纳米粒子的表面能够形成稳定的Au-Se化学键，然后加入1mL浓度为5mmol/L的硝酸铅水溶液，由于铅易和硒形成硒化铅胶体(因为Ksp非常小)。因此，在金纳米粒子表面能够形成一层均一性的硒化铅胶体，即硒化铅胶体将纳米金粒子包裹在内部，形成了纳米金为核、硒化铅为壳的水溶性具有核壳结构的材料（即AuPbSe核-壳材料）。此时，可以发现金纳米粒子溶液的颜色由酒红或紫红色变为灰色或浅紫色，说明有一层薄薄的纳米PbSe粒子吸附在Au粒子表面，从而改变了Au粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例23 AgCr3(PO4)2核-壳材料的制备
取100mL用硼氢化钠还原的采用十六烷基三甲基溴化铵修饰的银纳米粒子溶液，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到7.8，加入100uL的磷酸钠水溶液。由于CTAB包裹的银纳米粒子带正电荷，静电吸引作用优先吸附PO4 3-在其表面，然后加入1mL浓度为5mmol/L的氯化铬水溶液，由于铬易和磷酸根形成磷酸铬胶体(因为Ksp非常小)。因此，在银纳米粒子表面能够形成一层均一性的磷酸铬胶体，即磷酸铬胶体将纳米银粒子包裹在内部，形成了纳米银作为核、磷酸铬作为壳的水溶性具有核壳结构的材料（即AgCr3(PO4)2核-壳材料）。此时，可以发现银纳米粒子溶液的颜色由橙黄色变为酒红或灰色，说明有一层薄薄的纳米Cr3(PO4)2粒子吸附在Ag粒子表面，从而改变了Ag粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例24 AuCr3(PO4)2核-壳材料的制备
取100mL实施例21制备的用硼氢化钠还原的采用十六烷基三甲基溴化铵修饰的金纳米粒子溶液，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到7.6，加入100uL的磷酸钠水溶液。由于CTAB包裹的金纳米粒子带正电荷，静电吸引作用优先吸附PO4 3-在其表面，然后加入1mL浓度为5mmol/L的氯化铬水溶液，由于铬易和磷酸根形成磷酸铬胶体(因为Ksp非常小)。因此，在金纳米粒子表面能够形成一层均一性的磷酸铬胶体，即磷酸铬胶体将纳米金粒子包裹在内部，形成了纳米金为核、磷酸铬为壳的水溶性具有核壳结构的材料（即AuCr3(PO4)2核-壳材料）。此时，可以发现金纳米粒子溶液的颜色由酒红色变为紫色或深紫色，说明有一层薄薄的纳米Cr3(PO4)2粒子吸附在Au粒子表面，从而改变了Au粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例25 AuTiO2核-壳材料的制备
取100mL采用L-赖氨酸修饰的金纳米粒子材料，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到5.50，加入100uL的纯L-赖氨酸水溶液。然后逐滴加入2mL浓度为的50mmol/L四氯化钛水溶液，上述溶液在常温下敞开体系中水解5小时，L-赖氨酸中的氨基和金纳米粒子的表面能够形成稳定的相互作用，由于L-赖氨酸中的另一氨基与羧基易和钛原子形成双齿配位化合物。因此，在金纳米粒子表面能够形成一层均一性的二氧化钛胶体，即二氧化钛胶体将金纳米粒子包裹在内部，形成了金纳米粒子为核、二氧化钛为壳的水溶性具有核壳结构的材料（即AuTiO2核-壳材料）。此时，可以发现金纳米粒子溶液的颜色由酒红色变为无色或淡黄色，说明有一层薄薄的纳米TiO2粒子吸附在Au粒子表面，从而改变了Au粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例26 AgTiO2核-壳材料的制备
取100mL采用L-赖氨酸修饰的银纳米粒子材料，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到5.80。然后逐滴加入2mL浓度为50mmol/L的四氯化钛水溶液，上述溶液在常温下敞开体系中水解5小时，L-赖氨酸中的氨基和银纳米粒子的表面能够形成稳定的相互作用，由于L-赖氨酸中的另一氨基与羧基易和钛原子形成双齿配位化合物。因此，在银纳米粒子表面能够形成一层均一性的二氧化钛胶体，即二氧化钛胶体将银纳米粒子包裹在内部，形成了银纳米粒子为核、二氧化钛为壳的水溶性具有核壳结构的材料（即AgZrO2核-壳材料）。此时，可以发现银纳米粒子溶液的颜色由橙黄色变为无色或淡黄色，说明有一层薄薄的纳米TiO2粒子吸附在Ag粒子表面，从而改变了Ag粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例27 AgZrO2核-壳材料的制备
取100mL实施例26制备的采用L-赖氨酸修饰的银纳米粒子材料，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到5.80。然后逐滴加入6mL浓度为50mmol/L的氧氯化锆水溶液，上述溶液在反应釜密闭体系中200℃水解6小时，L-赖氨酸中的氨基和银纳米粒子的表面能够形成稳定的相互作用，由于L-赖氨酸中的另一氨基与羧基易和锆原子形成双齿配位化合物。因此，在银纳米粒子表面能够形成一层均一性的二氧化锆胶体，即二氧化锆胶体将银纳米粒子包裹在内部，形成了银纳米粒子为核、二氧化锆为壳的水溶性具有核壳结构的材料（即AgZrO2核-壳材料）。此时，可以发现银纳米粒子溶液的颜色由橙黄色变为无色或淡黄色，说明有一层薄薄的纳米ZrO2粒子吸附在Ag粒子表面，从而改变了Ag粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例28 AuZrO2核-壳材料的制备
取100mL实施例25制备的采用L-赖氨酸修饰的金纳米粒子材料，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到6.30。然后逐滴加入6mL浓度为50mmol/L的氧氯化锆水溶液，上述溶液在反应釜密闭体系中200℃水解6小时，L-赖氨酸中的氨基和金纳米粒子的表面能够形成稳定的相互作用，由于L-赖氨酸中的另一氨基与羧基易和锆原子形成双齿配位化合物。因此，在金纳米粒子表面能够形成一层均一性的二氧化锆胶体，即二氧化锆胶体将金纳米粒子包裹在内部，形成了金纳米粒子为核、二氧化锆为壳的水溶性具有核壳结构的材料（即AuZrO2核-壳材料）。此时，可以发现金纳米粒子溶液的颜色由酒红色变为无色或淡黄色，说明有一层薄薄的纳米ZrO2粒子吸附在Au粒子表面，从而改变了Au粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例29 TiO2Ag核-壳材料的制备
逐滴加入2mL浓度为50mmol/L的四氯化钛水溶液于冰冷的水溶液200mL中，上述溶液在常温下敞开体系中水解5小时，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到6.50制得TiO2前驱体或纳米晶体，取100mL上述溶液加入50mol/L的精氨酸水溶液搅拌，由于精氨酸中的氨基与羧基易和钛原子形成双齿配位化合物而吸附在TiO2粒子表面。然后再加入一定摩尔溶度的适量硝酸银水溶液，精氨酸中的氨基和银纳米粒子的表面能够形成稳定的相互作用，再加入反应适量的还原试剂硼氢化钠。由于硼氢化钠的还原作用，在TiO2粒子表面能够形成一层均一性的纳米银胶体，即纳米银胶体将二氧化钛纳米粒子包裹在内部，形成了二氧化钛纳米粒子为核、纳米银为壳的水溶性具有核壳结构的材料（即TiO2Ag核-壳材料）。此时，可以发现TiO2纳米粒子溶液的颜色由无色或淡黄色变为橙黄色，说明有一层薄薄的纳米Ag粒子吸附在TiO2粒子表面，从而改变了TiO2粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
实施例30 TiO2Au核-壳材料的制备
逐滴加入2mL浓度为50mmol/L的四氯化钛水溶液于冰冷的水溶液200mL中，上述溶液在常温下敞开体系中水解5小时，然后使用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值到6.30制得TiO2前驱体或纳米晶体，取100mL上述溶液加入50mol/L的葡萄糖水溶液搅拌，由于葡萄糖中的羟基与羧基易和钛原子形成双齿配位化合物而吸附在TiO2粒子表面。然后再加入一定摩尔溶度的氯金酸溶液，葡萄糖中的羟基和金纳米粒子的表面能够形成较稳定的相互作用，再加入还原试剂柠檬酸钠并加热。由于柠檬酸钠的还原作用，在TiO2粒子表面能够形成一层均一性的纳米金胶体，即纳米金胶体将二氧化钛纳米粒子包裹在内部，形成了二氧化钛纳米粒子为核、纳米金为壳的水溶性具有核壳结构的材料。此时，可以发现TiO2纳米粒子溶液的颜色由无色或淡黄色变为酒红色，说明有一层薄薄的纳米Au粒子吸附在TiO2粒子表面，从而改变了TiO2粒子的紫外吸收峰的峰位，导致溶液的颜色发生改变。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (4)

1.一种水溶性具有核冕壳结构的材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将水溶性材料作为内核材料；所述的水溶性材料为水溶性金属材料、水溶性金属氧化物材料、水溶性无机盐材料中的一种或多种；
所述的水溶性金属材料为金纳米粒子材料、银纳米粒子材料中的一种或两种；
所述的水溶性金属氧化物材料为纳米四氧化三铁材料、纳米钴铁氧化物材料、纳米锌铁氧化物材料、纳米镍铁氧化物材料、纳米锰铁氧化物材料、纳米氧化铬材料、纳米氧化钆材料、纳米二氧化钛材料、纳米氧化锰材料、纳米二氧化锆材料中的一种或多种；
所述的水溶性无机盐材料为纳米硫化镉、纳米硫化铅、纳米硫化铜、纳米硫化镍、纳米硫化银、纳米硫化铋、纳米硫化汞、纳米硫化锌、纳米硒化锌、纳米硒化镉、纳米硒化铅、纳米硒化铜、纳米碲化镉、纳米碲化铅、纳米碲化汞、纳米铬酸银、纳米磷酸银、纳米磷酸铬中的一种或多种；
（2）将内核材料与化学试剂A经物理反应或者化学反应后，得到经化学试剂A修饰的内核材料；
所述的化学试剂A和内核材料经物理反应或者化学反应在内核材料表面形成相互作用，并提供用于下一步修饰或反应的官能团；
所述的化学试剂A为含巯基、硫基、硒基中的一种或多种的化合物，含氨基、铵基中的一种或两种的化合物，含羟基的化合物中的一种或多种；
所述的含巯基、硫基、硒基中的一种或多种的化合物为巯基乙酸、谷胱甘肽、硫代乙酰胺、硒代硫酸钠中的一种或多种；
所述的含氨基、铵基中的一种或两种的化合物为多巴胺、十六烷基三甲基溴化铵、氨基三乙酸、甘氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、组氨酸、精氨酸中的一种或多种；
所述的含羟基的化合物为邻苯二酚、盐酸羟胺、阿霉素、紫杉醇、葡萄糖、果糖、茜素红、甲壳素、抗坏血酸中的一种或多种；
（3）将步骤（2）中所述的经化学试剂A修饰的内核材料与含金属阳离子的水溶液或者含有水溶性基团的反应试剂B发生反应后，得到水溶性具有核冕结构的材料；
所述的化学试剂B为水溶性金属氯化物、水溶性金属无机盐、水溶性金属有机盐中的一种或多种；
所述的化学试剂A的官能团能够与所述的金属阳离子或反应试剂B发生反应形成一层水溶性的冕层结构；
以步骤（3）中制得的具有核冕结构的材料作为内核材料，重复步骤（2）和步骤（3），制得水溶性具有核冕壳三层结构的材料。
2.根据权利要求1所述的水溶性具有核冕壳结构的材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的水溶性材料经修饰材料修饰；
所述的修饰材料为含叔胺基、季胺基中一种或两种的水溶性阳离子基团的化合物，含羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基中的一种或多种的水溶性阴离子基团的化合物，含醚基、胺基、酰胺基、羟基中的一种或多种的极性非离子基团化合物中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的水溶性具有核冕壳结构的材料的制备方法，其特征在于，所述的含叔胺基、季胺基中一种或两种的水溶性阳离子基团的化合物为透明质酸、顺丁烯二酸酐共聚物、聚甲基丙烯酸或十六烷酸中的一种或多种；
所述的含羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基中的一种或多种的水溶性阴离子基团的化合物为二乙烯基苯与乙烯基苯磺酸钠的聚合物、对乙烯基苯磺酸钠与苯乙烯的聚合物、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚(2，7-二溴-9，9’-二(3’-磷酸基丙基芴-alt-苯基)钠盐、聚(2，7-二溴-9，9’-二(6’-磷酸基己基芴-alt-苯基)钾盐、氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、多元醇磷酸酯、2-羟基膦酸基乙酸、己二胺四甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、双1，6-亚己基三胺五甲叉膦酸、烯丙基聚氧乙烯醚硫酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、十二烷基硫酸钠、甘胆酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠中的一种或多种；
所述的含醚基、胺基、酰胺基、羟基中的一种或多种的极性非离子基团化合物为聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、椰子油酰醇胺、聚氧乙烯、2-丙烯酰胺基十六烷磺酸铵、聚乙烯亚胺、聚乙烯聚胺、辛基葡萄糖苷、八烷基吡咯烷酮、环磷酰胺、甘油酯、失水山梨醇乙酸乙酯、葡萄糖、苯扎氯铵、苯扎溴铵中的一种或多种。
4.根据权利要求1～3任一项所述的水溶性具有核冕壳结构的材料的制备方法制备的水溶性具有核冕壳三层结构的材料。
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