CN103525414A - 碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法 - Google Patents

碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103525414A
CN103525414A CN201310493519.3A CN201310493519A CN103525414A CN 103525414 A CN103525414 A CN 103525414A CN 201310493519 A CN201310493519 A CN 201310493519A CN 103525414 A CN103525414 A CN 103525414A
Authority
CN
China
Prior art keywords
quantum dot
carbon quantum
magnetic
nano material
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310493519.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103525414B (zh
Inventor
王飞俊
李佳
高可政
邵自强
张仁旭
王文俊
李永红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Beifang Shiji Cellulose Techn Development Co Ltd
Beijing Institute of Technology BIT
Original Assignee
Beijing Beifang Shiji Cellulose Techn Development Co Ltd
Beijing Institute of Technology BIT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Beifang Shiji Cellulose Techn Development Co Ltd, Beijing Institute of Technology BIT filed Critical Beijing Beifang Shiji Cellulose Techn Development Co Ltd
Priority to CN201310493519.3A priority Critical patent/CN103525414B/zh
Publication of CN103525414A publication Critical patent/CN103525414A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103525414B publication Critical patent/CN103525414B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

本发明涉及核壳结构多功能纳米复合材料,具体涉及一种碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法,属于材料制备领域。碳量子点磁性荧光双功能纳米材料以磁性粒子Fe3O4为核,壳聚糖和聚阴离子型纤维素为壳层材料,以碳量子点为荧光材料,通过层层自组装的方法得到。合成磁性流体纳米Fe3O4后,制备碳量子点;再制备Fe3O4CS/CDs;最后通过层层自组装制备碳量子点磁性荧光双功能纳米材料。该碳量子点磁性荧光双功能纳米材料生物相容性、稳定性好;磁性、荧光强度可调。

Description

碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及核壳结构多功能纳米复合材料,具体涉及一种碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法,属于材料制备领域。
背景技术
磁性荧光复合材料由于既具有磁响应性又有荧光可示踪性,在生物医学领域有着广泛的、重要的应用价值,可用于生物分离、纳米药物应用、生物和化学传感等。值得一提的是,磁性荧光复合材料是活体中显像的重要工具,他可以通过磁共振成像监测,也可以通过荧光光学成像。
虽然研究人员已经对磁性荧光双功能生物材料进行了广泛的研究,但还存在一些问题,如生物相容性差,生物可降解性差,磁性荧光双功能生物材料的毒性,以及如何保有磁性内核与荧光材料的固有性质,制备磁性、荧光性能优异的双功能材料等。这些问题制约了磁性荧光双功能生物材料的应用。
已经有研究工作者对这些问题进行了研究。万锕俊等以Fe3O4、聚乙烯亚胺、碳量子点和壳聚糖-一氧化氮加成物,通过静电吸附自组装制备了磁性碳量子点/壳聚糖复合微球药物载体(公开号:CN102973948A)。但该材料仅作为外源性一氧化氮供体药物,为缺乏一氧化氮的机体提供一氧化氮;而且该复合微球的制备过程中使用了硫代乙醇酸和聚乙烯亚胺,二者为有机合成物,生物相容性较差;仅靠静电作用将碳量子点吸附在聚乙烯亚胺上,难以保证碳量子点不游离散失,稳定性差;磁性和荧光强度均不可调;磁性碳量子点颗粒分散在有机溶剂甲醇中载药;只能依靠静电作用载药,应用范围小、载药量小等。
发明内容
本发明的目的是为了解决由于现有技术制得的磁性碳量子点/壳聚糖复合微球生物相容性、稳定性差以及磁性、荧光强度不可调,从而导致磁性荧光纳米材料在生物医药领域应用受限的问题,提供一种碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
本发明的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料,以磁性粒子Fe3O4为核,壳聚糖和聚阴离子型纤维素为壳层材料,以碳量子点为荧光材料,通过层层自组装的方法得到。
聚阴离子纤维素为羧甲基纤维素钠、纤维素硫酸钠、纤维素羧酸钠、羧酸纤维素、羧甲基纤维素钾、羧甲基纤维素钠钾、纳米纤维素中的一种。
本发明的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料的制备方法,具体步骤如下:
步骤一、磁性流体纳米Fe3O4的合成
步骤二、碳量子点的制备
等质量柠檬酸与尿素加入蒸馏水中形成质量浓度为20%-40%的澄清溶液。在微波炉中加热至溶液从无色变成黑棕色簇状固体。将得到的固体转移至烘箱中去除残留小分子,然后加入适量水,离心去除凝聚分子,所得的棕色液体透析纯化,得到小颗粒的碳量子点。
步骤三、Fe3O4CS/CDs的制备
将步骤二所得的碳量子点与壳聚糖溶液混合均匀得到A,碳量子点与CS质量比例为1.5-2.5:1;再加入步骤一所得的磁性流体纳米Fe3O4,混合均匀得到B;Fe3O4与A质量比例为1-1.2:1;将液体石蜡与表面活性剂(span-80)混合,混合比例为18-22:1,得到混合液C;将B加入到混合液C中,常温下充分搅拌后,加入4%-9%的醛类;醛基与壳聚糖的摩尔比为20-2:1;反应结束后用磁铁收集产物;再依次用石油醚、丙酮、蒸馏水充分洗涤,即可得到Fe3O4CS/CDs磁性荧光双功能纳米粒子;
为了减少反应时间,以及得到颗粒形状和粒径更佳的磁性粒子,在醛类充分分散后,再加入碱性溶液调pH至碱性;
所述醛类包括甲醛、乙二醛、戊二醛;
步骤四、层层自组装制备碳量子点磁性荧光双功能纳米材料
方法一、将步骤三所得的Fe3O4CS/CDs分散在二次水中,加入等质量的碳量子点,二者作用完全后,清洗干净,加二次水分散;加入聚阴离子型纤维素水溶液;至作用完全即完成一次包覆,得到纳米粒子D;再将纳米粒子D加入到壳聚糖溶液中,至二者作用完全即完成一次双层的包覆;即得到磁性荧光双功能纳米材料;
根据磁性和荧光强度的需求,可重复上述包覆过程若干次;
聚阴离子型纤维素与壳聚糖的表面电荷比为0.75-1.2:1;
方法二、将步骤三所得的Fe3O4CS/CDs分散在二次水中,加入等质量的聚阴离子型纤维素与碳量子点的混合液,二者作用完全即完成一次包覆,得到纳米粒子E;再将纳米粒子E加入到壳聚糖溶液中,至二者作用完全即完成一次双层的包覆;即得到磁性荧光双功能纳米材料;
根据磁性和荧光强度的需求,可重复上述包覆过程若干次;
聚阴离子型纤维素与壳聚糖的表面电荷比为0.75-1.2:1;
方法三、将步骤三所得的Fe3O4CS/CDs分散在二次水中,加入等质量的聚阴离子型纤维素溶液,二者作用完全即完成一次包覆,得到纳米粒子F;再将纳米粒子F加入到壳聚糖与碳量子点的混合液中,至二者作用完全即完成一次双层的包覆;即得到磁性荧光双功能纳米材料;
根据磁性和荧光强度的需求,可重复上述包覆过程若干次;
聚阴离子型纤维素与壳聚糖的表面电荷比为0.75-1.2:1;
有益效果
1、本发明的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料,以碳量子点为荧光材料。由于碳量子点无毒的特性,良好的生物相容性和环境安全性以及水溶性确保了碳量子点可以放心地应用于活体细胞的检测,不用担心荧光材料对活体细胞的影响而导致误诊,也可以长时间研究细胞中生物分子之间的相互作用。
2、本发明的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料,生物相容性和降解性好,而且原料来源广泛且具有可再生性。聚阴离子型纤维素是以纤维素为基材经过化学改性得到的纤维素衍生物,具有和纤维素一样的生物降解性和良好的生物相容性。纤维素来源于棉花、木材、植物秸秆等,是地球上最丰富的可再生天然多糖。壳聚糖(CS)是甲壳素的脱乙酰化产物,含有大量胺基,是唯一的天然聚阳离子高聚物。同时,壳聚糖具备生物相容性好,可生物降解,无毒等特性。
3、本发明的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料的制备方法,采用层层自组装技术,获得磁性及荧光性能可调节的双功能材料。其中碳量子点用天然高分子材料包覆,阻止了碳量子点的游离,提高了稳定性;磁性、荧光强度可通过壳层材料的层数以及碳量子点的加入量来调控。
4、本发明的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料的制备方法,由于碳量子点无毒、水溶、生物相容性好,聚阴离子型纤维素和壳聚糖具有良好的生物相容性和降解性以及原料来源广泛且可再生,同时采用了简单、易行的层层自组装法,药物不仅是通过正负电荷吸附在磁性荧光双功能纳米材料的表面,而且还能够渗入壳层材料的空隙中,提高载药量;得到的磁性荧光双功能纳米材料在细胞标记与吸收、生物成像、药物探测和疾病诊断、载药等生物医药领域有广阔的应用前景。
具体实施方式
以下根据实施例详细地说明本发明,但本发明并不限定于实施例。
实施例1:
碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法,具体步骤如下:
1)磁性流体纳米Fe3O4的合成
利用共沉淀法,称取1.3gFeCl3·6H2O,0.5gFeSO4·4H2O,溶解于预先经氮气脱气的去离子水中,通入N2保护,加热至69℃,然后快速搅拌、缓慢加入6mL氨水。反应1h后,利用外加磁场将所得沉淀从反应介质中分离出来,并用二次水清洗三次,得到纳米Fe3O4悬浮液,超声20min,得到的黑色溶液即为纳米Fe3O4磁流体。
2)碳量子点的制备
2g柠檬酸与2g尿素加入13mL蒸馏水中形成澄清溶液。在微波炉中加热40min至溶液从无色变成黑棕色簇状固体。将得到的固体转移至烘箱中去除残留小分子,然后加入200mL蒸馏水,离心,所得的棕色液体透析24h,得到碳量子点溶液。
3)磁性荧光纳米材料的制备
取81mL4g/L碳量子点溶液与15mL12mg/mL壳聚糖(CS)乙酸溶液混合,超声分散15min,加入71mL8.5mg/mLFe3O4悬浮液,再超声分散20min。所得的混合液在搅拌下缓慢加入到80mL液体石蜡和4mLspan-80的混合液中,充分搅拌。加入10mL7%戊二醛,在40℃下搅拌1h,用0.1g/LNaOH溶液调PH至9,升温至70℃,继续反应2h,得到的产物用磁铁收集。再依次用石油醚、丙酮、蒸馏水充分洗涤,得到Fe3O4CS/CDs。
取0.2gFe3O4CS/CDs分散在二次水中,加入50mL4g/L碳量子点,24h后,清洗干净,加二次水分散;然后加入到50mL1g/L纳米纤维素水溶液中,超声分散15min;将所得微球清洗三次,用二次水分散,加入到40mL壳聚糖的醋酸溶液(将壳聚糖溶解于0.1mol/L醋酸溶液中,配成1%的溶液),23℃下恒温震荡25min,将所得微球清洗三次即完成一个双层的包覆。重复以上步骤一次即得到2个双层的磁性荧光双功能纳米材料;
用TEM测得该磁性荧光双功能纳米材料的粒径为30nm;用磁强计测得其饱和磁强度为13emu/g;用日立F-7000荧光光度计,狭缝宽度5nm测2.5g/L磁性荧光双功能纳米材料的荧光强度为500。
实施例2:
碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法,具体步骤如下:
1)磁性流体纳米Fe3O4的合成
利用共沉淀法,称取1.4gFeCl3·6H2O,0.5gFeSO4·4H2O,溶解于预先经氮气脱气的去离子水中,通入N2保护,加热至70℃,然后快速搅拌、缓慢加入6ml氨水。反应1.5h后,利用外加磁场将所得沉淀从反应介质中分离出来,并用二次水清洗三次,得到纳米Fe3O4悬浮液,超声25min,得到的黑色溶液即为纳米Fe3O4磁流体。
2)碳量子点的制备
1.5g柠檬酸与1.5g尿素加入10mL蒸馏水中形成澄清溶液。在微波炉中加热45min至溶液从无色变成黑棕色簇状固体。将得到的固体转移至烘箱中去除残留小分子,然后加入200mL蒸馏水,离心,所得的棕色液体透析24h,得到碳量子点溶液。
3)磁性荧光纳米材料的制备
取97mL4.5g/L碳量子点溶液与20mL10mg/mL壳聚糖(CS)乙酸溶液混合,超声分散25min,加入70mL10mg/mLFe3O4悬浮液,再超声分散20min。所得的混合液在搅拌下缓慢加入到65mL液体石蜡和3mLspan-80的混合液中,充分搅拌。加入12mL4%戊二醛,在30℃下搅拌1h,用0.1g/LNaOH溶液调PH至9,升温至75℃,继续搅拌2h,得到的产物用磁铁收集。再依次用石油醚、丙酮、蒸馏水充分洗涤,得到Fe3O4CS/CDs。
取0.2gFe3O4CS/CDs分散在二次水中,加入80mL碳量子点与羧酸纤维素的混合液(40mL4g/L碳量子点与40mL1g/L羧酸纤维素溶液混合得到),超声分散20min,静置24h后,清洗干净,加二次水分散;然后加入到40mL壳聚糖的醋酸溶液(将壳聚糖溶解于0.1mol/L醋酸溶液中,配成1%的溶液),25℃下恒温震荡30min,将所得微球清洗三次即得到一个双层的磁性荧光双功能纳米材料;
用TEM测得该磁性荧光双功能纳米材料的粒径为30nm;用磁强计测得其饱和磁强度为15emu/g;用日立F-7000荧光光度计,狭缝宽度5nm测2.5g/L磁性荧光双功能纳米材料的荧光强度为600。
实施例3:
碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法,具体步骤如下:
1)磁性流体纳米Fe3O4的合成
利用共沉淀法,称取1.4gFeCl3·6H2O,0.5gFeSO4·4H2O,溶解于预先经氮气脱气的去离子水中,通入N2保护,加热至70℃,然后快速搅拌、缓慢加入6ml氨水。反应1.5h后,利用外加磁场将所得沉淀从反应介质中分离出来,并用二次水清洗三次,得到纳米Fe3O4悬浮液,超声25min,得到的黑色溶液即为纳米Fe3O4磁流体。
2)碳量子点的制备
3g柠檬酸与3g尿素加入10mL蒸馏水中形成澄清溶液。在微波炉中加热45min至溶液从无色变成黑棕色簇状固体。将得到的固体转移至烘箱中去除残留小分子,然后加入250mL蒸馏水,离心,所得的棕色液体透析24h,得到碳量子点溶液。
3)磁性荧光纳米材料的制备
取60mL5g/L碳量子点溶液与20mL7.5mg/mL壳聚糖(CS)乙酸溶液混合,超声分散20min,加入60mL7.5mg/mLFe3O4悬浮液,再超声分散20min。所得的混合液在搅拌下缓慢加入到80mL液体石蜡和4mLspan-80的混合液中,充分搅拌。加入10mL7%戊二醛,在40℃下搅拌1h,用0.1g/LNaOH溶液调PH至9,升温至70℃,继续反应2h,得到的产物用磁铁收集。再依次用石油醚、丙酮、蒸馏水充分洗涤,得到Fe3O4CS/CDs磁性荧光双功能纳米材料。
取0.2gFe3O4CS/CDs分散在二次水中,加入80mL碳量子点与纤维素硫酸钠的混合液(30mL4g/L碳量子点与50mL1g/L纤维素硫酸钠溶液混合得到),超声分散20min,静置24h后,清洗干净,加二次水分散;然后加入到40mL壳聚糖的醋酸溶液(将壳聚糖溶解于0.1mol/L醋酸溶液中,配成1%的溶液),25℃下恒温震荡30min,将所得微球清洗三次即得到一个双层的磁性荧光双功能纳米材料;
用TEM测得该磁性荧光双功能纳米材料的粒径为50nm;用磁强计测得其饱和磁强度为15emu/g;用日立F-7000荧光光度计,狭缝宽度5nm测2.5g/L磁性荧光双功能纳米材料的荧光强度为500。
实施例4:
碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法,具体步骤如下:
1)磁性流体纳米Fe3O4的合成
利用共沉淀法,称取1.4gFeCl3·6H2O,0.5gFeSO4·4H2O,溶解于预先经氮气脱气的去离子水中,通入N2保护,加热至70℃,然后快速搅拌、缓慢加入6ml氨水。反应1.5h后,利用外加磁场将所得沉淀从反应介质中分离出来,并用二次水清洗三次,得到纳米Fe3O4悬浮液,超声25min,得到的黑色溶液即为纳米Fe3O4磁流体。
2)碳量子点的制备
3g柠檬酸与3g尿素加入10mL蒸馏水中形成澄清溶液。在微波炉中加热45min至溶液从无色变成黑棕色簇状固体。将得到的固体转移至烘箱中去除残留小分子,然后加入250mL蒸馏水,离心,所得的棕色液体透析24h,得到碳量子点溶液。
3)磁性荧光纳米材料的制备
取60mL5g/L碳量子点溶液与20mL7.5mg/mL壳聚糖(CS)乙酸溶液混合,超声分散20min,加入60mL7.5mg/mLFe3O4悬浮液,再超声分散20min。所得的混合液在搅拌下缓慢加入到80mL液体石蜡和4mLspan-80的混合液中,充分搅拌。加入10mL7%戊二醛,在40℃下搅拌1h,用0.1g/LNaOH溶液调PH至9,升温至70℃,继续反应2h,得到的产物用磁铁收集。再依次用石油醚、丙酮、蒸馏水充分洗涤,得到Fe3O4CS/CDs磁性荧光双功能纳米材料。
取0.2gFe3O4CS/CDs分散在二次水中,加入80mL碳量子点与纤维素硫酸钠的混合液(60mL6g/L碳量子点与20mL1g/L纤维素硫酸钠溶液混合得到),超声分散20min,静置24h后,清洗干净,加二次水分散;然后加入到40mL壳聚糖的醋酸溶液(将壳聚糖溶解于0.1mol/L醋酸溶液中,配成1%的溶液),25℃下恒温震荡30min,将所得微球清洗三次即得到一个双层的磁性荧光双功能纳米材料;
用TEM测得该磁性荧光双功能纳米材料的粒径为50nm;用磁强计测得其饱和磁强度为15emu/g;用日立F-7000荧光光度计,狭缝宽度5nm测2.5g/L磁性荧光双功能纳米材料的荧光强度为700。
实施例5:
碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法,具体步骤如下:
1)磁性流体纳米Fe3O4的合成
利用共沉淀法,称取1.3gFeCl3·6H2O,0.6gFeSO4·4H2O,溶解于预先经氮气脱气的去离子水中,通入N2保护,加热至70℃,然后快速搅拌、缓慢加入4ml氨水。反应1h后,利用外加磁场将所得沉淀从反应介质中分离出来,并用二次水清洗三次,得到纳米Fe3O4悬浮液,超声25min,得到的黑色溶液即为纳米Fe3O4磁流体。
2)碳量子点的制备
3g柠檬酸与3g尿素加入20mL蒸馏水中形成澄清溶液。在微波炉中加热50min至溶液从无色变成黑棕色簇状固体。将得到的固体转移至烘箱中去除残留小分子,然后加入300mL蒸馏水,离心,所得的棕色液体透析24h,得到碳量子点溶液。
3)磁性荧光纳米材料的制备
取50mL4.2g/L碳量子点溶液与13mL8mg/mL壳聚糖(CS)乙酸溶液混合,超声分散20min,加入35mL10mg/mLFe3O4悬浮液,再超声分散20min。所得的混合液在搅拌下缓慢加入到70mL液体石蜡和4mLspan-80的混合液中,充分搅拌。加入8mL7%戊二醛,升温至60℃,反应5h,得到的产物用磁铁收集。再依次用石油醚、丙酮、蒸馏水充分洗涤,得到Fe3O4CS/CDs。
取0.1gFe3O4CS/CDs分散在二次水中,加入30mL1g/L的羧甲基纤维素钠溶液,超声分散20min,静置24h后,清洗干净,加二次水分散;然后加入到60mL碳量子点与壳聚糖的混合液(将壳聚糖溶解于0.1mol/L醋酸溶液中,配成1%的溶液,取30mL壳聚糖溶液与30mL碳量子点混合)中,25℃下恒温震荡30min,将所得微球清洗三次即得到磁性荧光双功能纳米材料。
用TEM测得该磁性荧光双功能纳米材料的粒径为50nm;用磁强计测得其饱和磁强度为14emu/g;用日立F-7000荧光光度计,狭缝宽度5nm测2.5g/L磁性荧光双功能纳米材料的荧光强度为300。
实施例6:
碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法,具体步骤如下:
1)磁性流体纳米Fe3O4的合成
利用共沉淀法,称取1.3gFeCl3·6H2O,0.6gFeSO4·4H2O,溶解于预先经氮气脱气的去离子水中,通入N2保护,加热至70℃,然后快速搅拌、缓慢加入4ml氨水。反应1h后,利用外加磁场将所得沉淀从反应介质中分离出来,并用二次水清洗三次,得到纳米Fe3O4悬浮液,超声25min,得到的黑色溶液即为纳米Fe3O4磁流体。
2)碳量子点的制备
3g柠檬酸与3g尿素加入20mL蒸馏水中形成澄清溶液。在微波炉中加热50min至溶液从无色变成黑棕色簇状固体。将得到的固体转移至烘箱中去除残留小分子,然后加入300mL蒸馏水,离心,所得的棕色液体透析24h,得到碳量子点溶液。
3)磁性荧光纳米材料的制备
取50mL4.2g/L碳量子点溶液与13mL8mg/mL壳聚糖(CS)乙酸溶液混合,超声分散20min,加入35mL10mg/mLFe3O4悬浮液,再超声分散20min。所得的混合液在搅拌下缓慢加入到70mL液体石蜡和4mLspan-80的混合液中,充分搅拌。加入8mL7%戊二醛,升温至60℃,反应5h,得到的产物用磁铁收集。再依次用石油醚、丙酮、蒸馏水充分洗涤,得到Fe3O4CS/CDs。
取0.1gFe3O4CS/CDs分散在二次水中,加入30mL1g/L的羧甲基纤维素溶液,超声分散20min,静置24h后,清洗干净,加二次水分散;然后加入到60mL碳量子点与壳聚糖的混合液(将壳聚糖溶解于0.1mol/L醋酸溶液中,配成1%的溶液,取30mL壳聚糖溶液与30mL碳量子点混合)中,25℃下恒温震荡30min,将所得微球清洗三次即完成一个双层的包覆。重复以上步骤两次即得到3个双层的磁性荧光双功能纳米材料。
用TEM测得该磁性荧光双功能纳米材料的粒径为60nm;用磁强计测得其饱和磁强度为10emu/g;用荧光光度计测得其有较强的荧光860。
由上述实施例可知,通过控制量子点的加入量以及包覆的层数,会得到磁性和荧光强度不同的磁性荧光纳米材料。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.碳量子点磁性荧光双功能纳米材料,其特征在于:以磁性粒子Fe3O4为核,壳聚糖和聚阴离子型纤维素为壳层材料,以碳量子点为荧光材料,通过层层自组装的方法得到。
2.如权利要求1所述的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料,其特征在于:所述聚阴离子纤维素为羧甲基纤维素钠、纤维素硫酸钠、纤维素羧酸钠、羧酸纤维素、羧甲基纤维素钾、羧甲基纤维素钠钾、纳米纤维素中的一种。
3.碳量子点磁性荧光双功能纳米材料的制备方法,其特征在于:具体步骤如下:
步骤一、磁性流体纳米Fe3O4的合成
步骤二、碳量子点的制备
等质量柠檬酸与尿素加入蒸馏水中形成质量浓度为20%-40%的澄清溶液;在微波炉中加热至溶液从无色变成黑棕色簇状固体;将得到的固体转移至烘箱中去除残留小分子,然后加入适量水,离心去除凝聚分子,所得的棕色液体透析纯化,得到小颗粒的碳量子点;
步骤三、Fe3O4CS/CDs的制备
将步骤二所得的碳量子点与壳聚糖溶液混合均匀得到A,再加入步骤一所得的磁性流体纳米Fe3O4,混合均匀得到B;碳量子点与CS质量比例为1.5-2.5:1;Fe3O4与A质量比例为1-1.2:1同时将液体石蜡与表面活性剂(span-80)混合,混合比例为18-22:1;得到混合液C;将B加入到混合液C中,常温下充分搅拌后,加入4%-9%的醛类;醛基与壳聚糖的摩尔比为20-2:1;反应结束后用磁铁收集产物;再依次用石油醚、丙酮、蒸馏水充分洗涤,即可得到Fe3O4CS/CDs磁性荧光双功能纳米材料;
步骤四、层层自组装制备碳量子点磁性荧光双功能纳米材料
方法一、将步骤三所得的Fe3O4CS/CDs分散在二次水中,加入等质量的碳量子点,二者作用完全后,清洗干净,加二次水分散;加入聚阴离子型纤维素水溶液;至反应完全即完成一次包覆,得到纳米粒子D;再将纳米粒子D加入到壳聚糖溶液中,至二者作用完全即完成一次双层的包覆;即得到磁性荧光双功能纳米材料;
方法二、将步骤三所得的Fe3O4CS/CDs分散在二次水中,加入等质量的聚阴离子型纤维素与碳量子点的混合液,二者作用完全即完成一次包覆,得到纳米粒子E;再将纳米粒子E加入到壳聚糖溶液中,至二者作用完全即完成一次双层的包覆;即得到磁性荧光双功能纳米材料;
方法三、将步骤三所得的Fe3O4CS/CDs分散在二次水中,加入等质量的聚阴离子型纤维素溶液,二者作用完全即完成一次包覆,得到纳米粒子F;再将纳米粒子F加入到壳聚糖与碳量子点的混合液中,至二者作用完全即完成一次双层的包覆;即得到磁性荧光双功能纳米材料。
4.如权利要求3所述的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料的制备方法,其特征在于:所述步骤三中为了减少反应时间,以及得到颗粒形状和粒径更佳的磁性粒子,在醛类充分分散后,再加入碱性溶液调pH至碱性。
5.如权利要求3所述的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料的制备方法,其特征在于:步骤三所述醛类包括甲醛、乙二醛、戊二醛。
6.如权利要求3所述的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料的制备方法,其特征在于:步骤四所述聚阴离子型纤维素与壳聚糖的表面电荷比为0.75-1.2:1。
7.如权利要求3所述的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料的制备方法,其特征在于:步骤四中所述方法均能够根据磁性和荧光强度的需求,重复方法中的包覆过程若干次。
CN201310493519.3A 2013-10-21 2013-10-21 碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN103525414B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310493519.3A CN103525414B (zh) 2013-10-21 2013-10-21 碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310493519.3A CN103525414B (zh) 2013-10-21 2013-10-21 碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103525414A true CN103525414A (zh) 2014-01-22
CN103525414B CN103525414B (zh) 2016-02-17

Family

ID=49927775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310493519.3A Expired - Fee Related CN103525414B (zh) 2013-10-21 2013-10-21 碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103525414B (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103774502A (zh) * 2014-02-18 2014-05-07 齐鲁工业大学 一种磁性荧光纸张防伪涂料及其制备方法
CN104316683A (zh) * 2014-10-14 2015-01-28 南昌大学 针对全血的卵巢癌细胞检测试剂盒
CN104745193A (zh) * 2015-02-13 2015-07-01 中南大学 一种荧光磁性纳米复合材料及其制备方法
CN104745192A (zh) * 2014-07-02 2015-07-01 济南大学 一种磁性荧光双功能纳米离子探针及其制备方法
CN105845827A (zh) * 2016-04-01 2016-08-10 桂林理工大学 一种无衬底PbS/CH3NH3PbX3核壳纳米材料的制备方法
CN106075472A (zh) * 2016-07-13 2016-11-09 广西师范学院 具有荧光示踪功能的壳聚糖基衍生物聚合物点的制备方法
CN106520354A (zh) * 2016-10-21 2017-03-22 青岛大学 一种基于二维材料纳米片/碳量子点的水基润滑液及其制备方法
CN106823362A (zh) * 2017-01-18 2017-06-13 山西大学 一种碳纳米荧光水弹
CN106952704A (zh) * 2017-03-24 2017-07-14 青岛海澄知识产权事务有限公司 一种基于表面粗糙度可调控的钴镍合金磁流变液
CN107118113A (zh) * 2017-06-09 2017-09-01 郑州轻工业学院 一种水溶性季铵阳离子荧光碳点的制备方法
CN107603609A (zh) * 2017-09-12 2018-01-19 西安交通大学 一种碳纳米点荧光粉复合材料、制备方法及白光led结构
CN107632002A (zh) * 2017-09-13 2018-01-26 北京理工大学 一种复合荧光生物传感器及其制备方法和用途
CN107688011A (zh) * 2017-06-28 2018-02-13 昆明理工大学 磁固相微萃取结合碳量子点荧光增敏检测牛奶中氧氟沙星方法
CN107828417A (zh) * 2017-11-15 2018-03-23 华北电力大学 一种双通道荧光铀酰离子探针及其应用
CN108096214A (zh) * 2017-12-26 2018-06-01 曲阜师范大学 一种趋磁细菌量子点微胶囊及其制备方法
US11193060B2 (en) 2019-12-04 2021-12-07 National Taiwan University Of Science And Technology Method for synthesizing perovskite quantum dot film

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1559656A (zh) * 2004-02-19 2005-01-05 上海交通大学 磁性微粒与量子点的核-壳式纳米复合粒子的制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1559656A (zh) * 2004-02-19 2005-01-05 上海交通大学 磁性微粒与量子点的核-壳式纳米复合粒子的制备方法

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103774502B (zh) * 2014-02-18 2016-03-23 齐鲁工业大学 一种磁性荧光纸张防伪涂料及其制备方法
CN103774502A (zh) * 2014-02-18 2014-05-07 齐鲁工业大学 一种磁性荧光纸张防伪涂料及其制备方法
CN106833613A (zh) * 2014-07-02 2017-06-13 济南大学 一种磁性荧光双功能纳米材料的制备
CN104745192A (zh) * 2014-07-02 2015-07-01 济南大学 一种磁性荧光双功能纳米离子探针及其制备方法
CN106833613B (zh) * 2014-07-02 2019-02-12 济南大学 一种磁性荧光双功能纳米材料的制备
CN104316683A (zh) * 2014-10-14 2015-01-28 南昌大学 针对全血的卵巢癌细胞检测试剂盒
CN104745193A (zh) * 2015-02-13 2015-07-01 中南大学 一种荧光磁性纳米复合材料及其制备方法
CN105845827A (zh) * 2016-04-01 2016-08-10 桂林理工大学 一种无衬底PbS/CH3NH3PbX3核壳纳米材料的制备方法
CN105845827B (zh) * 2016-04-01 2018-09-14 桂林理工大学 一种无衬底PbS/CH3NH3PbX3核壳纳米材料的制备方法
CN106075472A (zh) * 2016-07-13 2016-11-09 广西师范学院 具有荧光示踪功能的壳聚糖基衍生物聚合物点的制备方法
CN106075472B (zh) * 2016-07-13 2019-03-26 广西师范学院 具有荧光示踪功能的壳聚糖基衍生物聚合物点的制备方法
CN106520354A (zh) * 2016-10-21 2017-03-22 青岛大学 一种基于二维材料纳米片/碳量子点的水基润滑液及其制备方法
CN106823362B (zh) * 2017-01-18 2020-06-12 山西大学 一种碳纳米荧光水弹
CN106823362A (zh) * 2017-01-18 2017-06-13 山西大学 一种碳纳米荧光水弹
CN106952704A (zh) * 2017-03-24 2017-07-14 青岛海澄知识产权事务有限公司 一种基于表面粗糙度可调控的钴镍合金磁流变液
CN107118113B (zh) * 2017-06-09 2019-03-19 郑州轻工业学院 一种水溶性季铵阳离子荧光碳点的制备方法
CN107118113A (zh) * 2017-06-09 2017-09-01 郑州轻工业学院 一种水溶性季铵阳离子荧光碳点的制备方法
CN107688011A (zh) * 2017-06-28 2018-02-13 昆明理工大学 磁固相微萃取结合碳量子点荧光增敏检测牛奶中氧氟沙星方法
CN107603609A (zh) * 2017-09-12 2018-01-19 西安交通大学 一种碳纳米点荧光粉复合材料、制备方法及白光led结构
CN107632002A (zh) * 2017-09-13 2018-01-26 北京理工大学 一种复合荧光生物传感器及其制备方法和用途
CN107632002B (zh) * 2017-09-13 2020-03-17 北京理工大学 一种复合荧光生物传感器及其制备方法和用途
CN107828417A (zh) * 2017-11-15 2018-03-23 华北电力大学 一种双通道荧光铀酰离子探针及其应用
CN107828417B (zh) * 2017-11-15 2020-07-10 华北电力大学 一种双通道荧光铀酰离子探针及其应用
CN108096214A (zh) * 2017-12-26 2018-06-01 曲阜师范大学 一种趋磁细菌量子点微胶囊及其制备方法
CN108096214B (zh) * 2017-12-26 2021-01-26 曲阜师范大学 一种趋磁细菌量子点微胶囊及其制备方法
US11193060B2 (en) 2019-12-04 2021-12-07 National Taiwan University Of Science And Technology Method for synthesizing perovskite quantum dot film

Also Published As

Publication number Publication date
CN103525414B (zh) 2016-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103525414B (zh) 碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法
CN103525405B (zh) 基于天然高分子的磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法
CN102552932B (zh) 一种氧化石墨烯双靶向药物载体材料的制备方法和负载的药物
Costoya et al. Electrospun fibers of cyclodextrins and poly (cyclodextrins)
CN104910445A (zh) 壳聚糖包覆的四氧化三铁磁性纳米复合颗粒及制备方法
Sreejith et al. Organic–inorganic nanohybrids for fluorescence, photoacoustic and Raman bioimaging
CN101608020A (zh) 用水热法制备得到的磁性Fe3O4聚合物亚微米球及用途
Del Sole et al. Green aspects in molecularly imprinted polymers by biomass waste utilization
CN109207143B (zh) 一种功能化修饰的荧光碳量子点及其制备方法和应用
CN1947848B (zh) 一种功能化的磁性分离棒及其制备方法
CN104436199A (zh) 一种高效负载表阿霉素的多孔四氧化三铁复合纳米微球的制备方法
Anžlovar et al. Cellulose structures as a support or template for inorganic nanostructures and their assemblies
CN105936820A (zh) 一种水溶性生物相容性荧光磁性纳米团簇及其制备方法
Zhang et al. Preparation of ultrafine and highly loaded silver nanoparticle composites and their highly efficient applications as reductive catalysts and antibacterial agents
CN103127886A (zh) 一种中空状磁性介孔SiO2纳米材料及其制备方法
Piermatti Green synthesis of Pd nanoparticles for sustainable and environmentally benign processes
CN103463648A (zh) 一种表面修饰的氧化铁核-氧化钆壳复合纳米粒子及其制法和用途
CN101310850B (zh) 聚乳酸树形分子修饰磁性纳米粒子的制备及应用方法
CN100469854C (zh) 一种磁性荧光纳米微球及其制法和应用
CN102530976B (zh) 一种多级结构硼酸镁空心微球的制备方法
CN103789876A (zh) 带状多孔铁酸镧纳米纤维的合成方法
Mehdi et al. Green synthesis and incorporation of sericin silver nanoclusters into electrospun ultrafine cellulose acetate fibers for anti-bacterial applications
CN102172411A (zh) 具有靶向mr显像和光热疗性能的纳米复合物粒子及其制备方法
CN103769217A (zh) 一种负载型磁性催化剂
CN111217372A (zh) 手性介孔核-壳结构二氧化硅纳米粒及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160217

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee