CN104371714A - 一种三氧化钼-氧化石墨烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三氧化钼-氧化石墨烯复合材料及其制备方法，首先采用高温热分解法合成以三氧化钼为基质的上转换纳米颗粒，然后采用四氟硼酸亚硝鎓NOBF4处理UCNPs，取代其表面的油酸分子，接着与端氨基超支化聚合物反应，最后与氧化石墨烯超声反应，得到一种三氧化钼-氧化石墨烯复合材料。本发明制备的复合材料水溶性好，反应过程容易控制，步骤相对简单，在光热治疗、光动力治疗、荧光标记、生物探针等方面具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种三氧化钼-氧化石墨烯复合材料及其制备方法，属于纳米材料领域。
背景技术
2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，利用撕透明胶带的方法，成功地从石墨中分离出单层原子排列的石墨烯，两人也因此获得2010年的诺贝尔物理学奖（Science,2004,306( 5696):666-669）。石墨烯由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型蜂巢晶格，其结构单元为碳六元环，它是一种只有单层碳原子厚度的二维材料。石墨烯是构成碳基材料的基本机构单元。它可以包裹形成零维Fullerenes，卷成一维carbon nanotube，层层堆积成三维graphite。从石墨烯发现的那一天起，石墨烯就已经成为研究的热点和焦点，在超级电容器、透明电极、海水淡化、发光二极管、传感器、储氢、太阳能电池、催化剂载体、复合材料、生物支架材料、生物成像、药物输送、纺织、印染等领域有广泛的应用。
将无机纳米材料（金属纳米材料、半导体和绝缘纳米材料）分散在石墨烯纳米层表面可合成石墨烯基无机纳米复合材料。无机纳米粒子可减小石墨烯片层间的相互作用，而石墨烯与特定纳米粒子相结合，使该类复合材料在催化剂、光学等领域具有广泛的应用前景。目前研究的无机纳米粒子主要包括金属纳米粒子Au、Ag、Pd、Pt、Ni、Cu、Ru、Rh，金属氧化物纳米粒子TiO2、ZnO、SnO2、MnO2、Co3O4、Fe3O4、NiO、Cu2O、RuO2、SiO2，硫化物纳米粒子CdS、CdSe等。
稀土上转换发光材料Up-conversion（UC）是一种在近红外光激发下发出可见光的发光材料，即可通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射。这种材料发光违背Stokes定律，因此又被称为反Stokes定律发光材料。UC发光是基于稀土元素4f电子间的跃迁。发光过程可以分为三步：①基质晶格吸收激发能；②基质晶格将吸收的激发能传递给激发离子，使其激发；③被激发的稀土离子发出荧光而返回基质。上转换过程主要有激发态吸收、能量传递、直接双光子吸收和光子雪崩四种形式。
稀土发光材料主要有基质材料、激活剂（发光中心）、共激活剂和敏化剂等组成。上转换发光的效率在很大程度上取决于上转换的基质材料。基质材料本身不发光，但能为激活离子提供合适的晶体场，使其产生合适的发射。基质材料的选择一般要求具有与掺杂离子相匹配的晶格、较好的化学稳定性和较低的晶格振动声子能量等。根据基质材料组分的不同，可以将上转换发光材料的基质主要分为氧化物、卤化物和硫化物等。YF3、LaF3、NaYF4和 LiYF4等材料都是非常好的基质，在近红外光激发下发射出可见光甚至是紫外光。到目前为止，合成UCNPs的方法主要有沉淀/共沉淀法，水热/溶剂热法，热裂解法，溶胶-凝胶法和自蔓延燃烧法等。
上转换发光纳米材料（UCNPs）具有高的化学稳定性、优异的光稳定性、窄带隙发射，在近红外激光激发下具有较强的组织穿透能力、对生物组织无损伤、无背景荧光的干扰，在生物医学等方面有着广泛的应用，如生物成像、生物检测、多模态成像、癌症光动力治疗、载药等。此外，除了在上述生物领域的应用广受关注之外，在非生物领域（如光信息存储、3D 显示、安全防伪及太阳能电池等）也有着很好的应用前景。
MoO3是由MoO6八面体为基本结构单元，共角、形成链连接，每两个相似的链共边连接形成层状的MoO3化学计量结构，层与层之间由范德华力连接。纳米三氧化钼由于其特殊的结构和性能而受到越来越多的关注，在电池电极、催化剂、阻烟剂、传感器、光学材料等方面具有潜在而广泛的应用。目前纳米MoO3材料的制备方法很多，其中主要包括沉淀法、水热法、化学气相沉积法、凝胶注模成型法、溶胶-凝胶法以及溶胶-水热法等。利用这些方法陆续合成了多种形貌的MoO3材料，其中包括纤维状、晶须状、薄片状、薄膜状、棒状、线状、纳米管、纳米带、球形等。
目前，纳米三氧化钼的研究主要集中在制备方法以及形貌可控等方面，而对于纳米三氧化钼基化合物的研究相对较少。由于三氧化钼具有特殊的层状结构，可以将一些小分子或离子，例如氢离子、碱金属离子、碱土金属离子、有机分子等插入到八面体连接形成的空隙或层间形成MoO3基化合物。这些插入的离子或分子不仅可以稳定结构，最重要的是能够改善MoO3催化以及光学和电学性能等。
Hai-Qiao Wang制备了一种MoO3:Yb/Er纳米复合物（Solar Energy Materials & Solar Cells, 105(2012), 196-201），并将它用于有机光伏电池的缓冲层，起到两方面的作用，一是空穴注入层，二是能够吸收红外波段的太阳光，扩大了有机光伏电池的光谱吸收范围。但是该文献制备的三氧化钼上转换纳米材料不是水溶性的，也未见三氧化钼-氧化石墨烯复合材料的报道。
发明内容
本发明针对上述不足，制备了一种三氧化钼-氧化石墨烯复合材料及其制备方法。
本发明通过下述技术方案予以实现：
（1）将Mo:Yb:Er/Tm摩尔比为69%-78%:20%-30%:1%-2%的七钼酸铵(NH4)6Mo7O24、Yb(CF3COO)3和Er(CF3COO)3或Tm(CF3COO)3溶解在去离子水中，浴比1:10，超声1-24h，加入三氟乙酸调节pH值2-5，在100-120℃油浴中加热1-5h后，自然冷却到室温，加入无水乙醇，离心得到沉淀，反复用水和乙醇洗涤，最后将离心得到的沉淀物在800℃下退火4-10 h。
（2）将1-5g/L的5mL三氧化钼上转换纳米颗粒己烷分散溶液与0.1-0.6g/L的5mL四氟硼酸亚硝鎓NOBF4二氯甲烷溶液在室温下混合，将混合物轻轻摇动，直至UCNPs沉淀，然后离心分离，除去上清液。
（3）将（2）中得到的三氧化钼上转换纳米颗粒重新分散于水中，按体积比1:1-1:10，加入0.01g/L-100g/L的端氨基超支化聚合物水溶液，超声反应10-120min，离心分离，用蒸馏水和乙醇多次洗涤。
（4）将5g/L的端氨基超支化聚合物修饰的三氧化钼上转换纳米颗粒重新分散于水中，加入一定量的氧化石墨烯，80°C超声反应1-12h，离心分离，用蒸馏水和乙醇多次洗涤，干燥。
作为优选方案，步骤（4）加入的氧化石墨烯与端氨基超支化聚合物修饰的三氧化钼上转换纳米颗粒的质量比为1:1-5:1。
端氨基超支化聚合物的合成可参考下述公开文献：张峰,陈宇岳,张德锁,华琰蓉,赵兵. 端氨基超支化聚合物及其季铵盐的制备与性能[J].高分子材料科学与工程, 2009, 25(8): 141-144；CN200710020794.8一种超支化活性染料无盐染色助剂；Coloration technology, 2007, 123(6): 351-357；AATCC REVIEW, 2010, 10(6): 56-60；BIOMACROMOLECULES, 2010, 11(1): 245-251；CHEMICAL RESEARCH IN CHINESE UNIVERSITIES, 2005, 21(3): 345-354。
与现有技术相比，本发明的优点在于：端氨基超支化合物是一种具有高度支化和表面含有丰富氨基和亚胺基的水溶性单分散聚合物，本发明采用端氨基超支化聚合物改性三氧化钼上转换纳米颗粒，然后利用其表面的氨基、亚胺基与氧化石墨烯表面的醛基反应，在国内外首次制备了三氧化钼-氧化石墨烯复合材料。本发明制备的复合材料在光热治疗、光动力治疗、荧光标记、生物探针等方面具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
将0.78mmol七钼酸铵(NH4)6Mo7O24、0.2mmol的Yb(CF3COO)3和0.02mmol的Er(CF3COO)3溶解在去离子水中，浴比1:10，超声1h，加入三氟乙酸调节pH值2，在100℃油浴中加热1h后，自然冷却到室温，加入无水乙醇，离心得到沉淀，反复用水和乙醇洗涤，最后将离心得到的沉淀物在800℃下退火4 h。
将1g/L的5mL三氧化钼上转换纳米颗粒己烷分散溶液与0.1g/L的5mL四氟硼酸亚硝鎓NOBF4二氯甲烷溶液在室温下混合，将混合物轻轻摇动，直至UCNPs沉淀，然后离心分离，除去上清液，再重新分散于水中，按体积比1:10，加入5g/L的端氨基超支化聚合物水溶液，超声反应20min，离心分离，用蒸馏水和乙醇多次洗涤，干燥。
将5g的端氨基超支化聚合物修饰的三氧化钼上转换纳米颗粒分散于1L去离子水中，加入5g氧化石墨烯，80°C超声反应1h，离心分离，用蒸馏水和乙醇多次洗涤，干燥。
实施例2：
将0.69mmol七钼酸铵(NH4)6Mo7O24、0.3mmol的Yb(CF3COO)3和0.01mmol的Er(CF3COO)3溶解在去离子水中，浴比1:10，超声5h，加入三氟乙酸调节pH值3，在110℃油浴中加热2h后，自然冷却到室温，加入无水乙醇，离心得到沉淀，反复用水和乙醇洗涤，最后将离心得到的沉淀物在800℃下退火6 h。
将2g/L的5mL三氧化钼上转换纳米颗粒己烷分散溶液与0.3g/L的5mL四氟硼酸亚硝鎓NOBF4二氯甲烷溶液在室温下混合，将混合物轻轻摇动，直至UCNPs沉淀，然后离心分离，除去上清液，再重新分散于水中，按体积比1:5，加入10g/L的端羧基超支化聚合物水溶液，超声反应60min，离心分离，用蒸馏水和乙醇多次洗涤，干燥。
将5g的端氨基超支化聚合物修饰的三氧化钼上转换纳米颗粒分散于1L去离子水中，加入10g氧化石墨烯，80°C超声反应3h，离心分离，用蒸馏水和乙醇多次洗涤，干燥。
实施例3：
将0.78mmol的七钼酸铵(NH4)6Mo7O24、0.2mmol的Yb(CF3COO)3和0.02mmol的Tm(CF3COO)3溶解在去离子水中，浴比1:10，超声10h，加入三氟乙酸调节pH值4，在120℃油浴中加热3h后，自然冷却到室温，加入无水乙醇，离心得到沉淀，反复用水和乙醇洗涤，最后将离心得到的沉淀物在800℃下退火8 h。
将3g/L的5mL三氧化钼上转换纳米颗粒己烷分散溶液与0.3g/L的5mL四氟硼酸亚硝鎓NOBF4二氯甲烷溶液在室温下混合，将混合物轻轻摇动，直至UCNPs沉淀，然后离心分离，除去上清液，再重新分散于水中，按体积比1:1，加入20g/L的端羟基超支化聚合物水溶液，超声反应90min，离心分离，用蒸馏水和乙醇多次洗涤，干燥。
将5g的端氨基超支化聚合物修饰的三氧化钼上转换纳米颗粒分散于1L去离子水中，加入15g氧化石墨烯，80°C超声反应6h，离心分离，用蒸馏水和乙醇多次洗涤，干燥。
实施例4：
将0.69mmol的七钼酸铵(NH4)6Mo7O24、0.3mmol的Yb(CF3COO)3和0.01mmol的Tm(CF3COO)3溶解在去离子水中，浴比1:10，超声12h，加入三氟乙酸调节pH值5，在120℃油浴中加热5h后，自然冷却到室温，加入无水乙醇，离心得到沉淀，反复用水和乙醇洗涤，最后将离心得到的沉淀物在800℃下退火10 h。
将5g/L的5mL三氧化钼上转换纳米颗粒己烷分散溶液与6g/L的5mL四氟硼酸亚硝鎓NOBF4二氯甲烷溶液在室温下混合，将混合物轻轻摇动，直至UCNPs沉淀，然后离心分离，除去上清液，再重新分散于水中，按体积比1:1，加入50g/L的端氨基超支化聚合物水溶液，超声反应120min，离心分离，用蒸馏水和乙醇多次洗涤，干燥。
将5g的端氨基超支化聚合物修饰的三氧化钼上转换纳米颗粒分散于1L去离子水中，加入25g氧化石墨烯，80°C超声反应12h，离心分离，用蒸馏水和乙醇多次洗涤，干燥。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (6)
1.一种三氧化钼-氧化石墨烯复合材料及其制备方法，其特征在于：
步骤一，将一定量的七钼酸铵(NH4)6Mo7O24、Yb(CF3COO)3和Er(CF3COO)3或Tm(CF3COO)3溶解在去离子水中，浴比1:10，超声1-24h，调节pH值2-5，在100-120℃油浴中加热1-5h后，自然冷却到室温，加入无水乙醇，离心得到沉淀，反复用水和乙醇洗涤，最后将离心得到的沉淀物退火处理；
步骤二，将1-5g/L的5mL三氧化钼上转换纳米颗粒己烷分散溶液与0.1-0.6g/L的5mL四氟硼酸亚硝鎓NOBF4二氯甲烷溶液在室温下混合，将混合物轻轻摇动，直至UCNPs沉淀，然后离心分离，除去上清液；
步骤三，将步骤二中得到的三氧化钼上转换纳米颗粒重新分散于水中，按体积比1:1-1:10，加入0.01g/L-100g/L的端氨基超支化聚合物水溶液，超声反应10-120min，离心分离，用蒸馏水和乙醇多次洗涤；
步骤四，将5g/L的端氨基超支化聚合物修饰的三氧化钼上转换纳米颗粒重新分散于水中，加入一定量的氧化石墨烯，80°C超声反应1-12h，离心分离，用蒸馏水和乙醇多次洗涤，干燥。
2.根据权利要求1所述的一种三氧化钼-氧化石墨烯复合材料及其制备方法，其特征在于，步骤一中的Mo:Yb:Er/Tm摩尔比为69%-78%:20%-30%:1%-2%。
3.根据权利要求1所述的一种三氧化钼-氧化石墨烯复合材料及其制备方法，其特征在于，步骤一中调节pH值所用的酸为三氟乙酸CF3COOH。
4.根据权利要求1所述的一种三氧化钼-氧化石墨烯复合材料及其制备方法，其特征在于，步骤一所述的退火处理为800℃下退火4-10 h。
5.根据权利要求1所述的一种三氧化钼-氧化石墨烯复合材料及其制备方法，其特征在于，步骤四所述的氧化石墨烯由氧化石墨经超声剥层制得，为单层氧化石墨烯、多层氧化石墨烯或二者的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种三氧化钼-氧化石墨烯复合材料及其制备方法，其特征在于，步骤四加入的氧化石墨烯与端氨基超支化聚合物修饰的三氧化钼上转换纳米颗粒的质量比为1:1-5:1。
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107557013A (zh) * | 2017-09-17 | 2018-01-09 | 赵兵 | 基于稀土上转换发光纳米材料的三维多孔海绵复合材料 |
| CN107556522A (zh) * | 2017-09-17 | 2018-01-09 | 赵兵 | 负载石墨烯和银纳米线的蚕丝/海藻酸钠多孔复合材料 |
| CN107558179A (zh) * | 2017-09-17 | 2018-01-09 | 赵兵 | 基于层层自组装银纳米线/石墨烯的导电纺织品 |
| CN107558187A (zh) * | 2017-09-17 | 2018-01-09 | 赵兵 | 一种氧化石墨烯包覆的上转换荧光蚕丝 |
| CN107572477A (zh) * | 2017-09-17 | 2018-01-12 | 赵兵 | 石墨烯/银纳米线三维多孔海绵复合材料 |
| CN107603595A (zh) * | 2017-09-17 | 2018-01-19 | 赵兵 | 负载氧化石墨烯的上转换荧光三维多孔海绵复合材料 |
| CN109550050A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-04-02 | 东华大学 | 一种负载黑色素的二氧化钼载药复合物及其制备和应用 |
| CN109771645A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-21 | 广西师范大学 | 一种二氧化钌复合卵清蛋白纳米材料的制备及其应用 |
| CN110143614A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-20 | 南京倍格电子科技有限公司 | 一种一维纳米结构氧化钼的制备方法及其应用 |
| CN110752302A (zh) * | 2018-07-24 | 2020-02-04 | Tcl集团股份有限公司 | 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管 |
| WO2023221398A1 (zh) * | 2022-05-18 | 2023-11-23 | 南京邮电大学 | 一种激活型近红外二区荧光探针及其制备方法和应用 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012086260A1 (ja) * | 2010-12-24 | 2012-06-28 | 株式会社豊田中央研究所 | 窒素含有グラフェン構造体及び蛍光体分散液 |
| CN102660270A (zh) * | 2012-05-03 | 2012-09-12 | 吉林大学 | 溶剂热法制备荧光石墨烯量子点的方法 |
| CN102952547A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-03-06 | 哈尔滨工程大学 | 石墨烯和稀土上转换荧光复合材料及制备方法 |
| CN103254890A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-08-21 | 桂林理工大学 | 超支化聚缩水甘油醚接枝的稀土上转换发光纳米晶的制备方法 |
| CN103589432A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-02-19 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 稀土掺杂氟化镥锂纳米材料及其制备与应用 |
| CN103666446A (zh) * | 2012-09-21 | 2014-03-26 | 中国科学院高能物理研究所 | 改善纳米材料水溶性的方法及改善水溶性后的多功能纳米材料 |
| CN104043138A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-09-17 | 北京大学 | 稀土基纳米颗粒磁共振造影剂及其制备方法 |
-
2014
- 2014-11-28 CN CN201410701944.1A patent/CN104371714B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012086260A1 (ja) * | 2010-12-24 | 2012-06-28 | 株式会社豊田中央研究所 | 窒素含有グラフェン構造体及び蛍光体分散液 |
| CN102660270A (zh) * | 2012-05-03 | 2012-09-12 | 吉林大学 | 溶剂热法制备荧光石墨烯量子点的方法 |
| CN103666446A (zh) * | 2012-09-21 | 2014-03-26 | 中国科学院高能物理研究所 | 改善纳米材料水溶性的方法及改善水溶性后的多功能纳米材料 |
| CN102952547A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-03-06 | 哈尔滨工程大学 | 石墨烯和稀土上转换荧光复合材料及制备方法 |
| CN103254890A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-08-21 | 桂林理工大学 | 超支化聚缩水甘油醚接枝的稀土上转换发光纳米晶的制备方法 |
| CN103589432A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-02-19 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 稀土掺杂氟化镥锂纳米材料及其制备与应用 |
| CN104043138A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-09-17 | 北京大学 | 稀土基纳米颗粒磁共振造影剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| HAI-QIAO WANG等: "Up-conversion semiconducting MoO3:Yb/Er nanocomposites as buffer layer in organic solar cells", 《SOLAR ENERGY MATERIALS & SOLAR CELLS》 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107557013A (zh) * | 2017-09-17 | 2018-01-09 | 赵兵 | 基于稀土上转换发光纳米材料的三维多孔海绵复合材料 |
| CN107556522A (zh) * | 2017-09-17 | 2018-01-09 | 赵兵 | 负载石墨烯和银纳米线的蚕丝/海藻酸钠多孔复合材料 |
| CN107558179A (zh) * | 2017-09-17 | 2018-01-09 | 赵兵 | 基于层层自组装银纳米线/石墨烯的导电纺织品 |
| CN107558187A (zh) * | 2017-09-17 | 2018-01-09 | 赵兵 | 一种氧化石墨烯包覆的上转换荧光蚕丝 |
| CN107572477A (zh) * | 2017-09-17 | 2018-01-12 | 赵兵 | 石墨烯/银纳米线三维多孔海绵复合材料 |
| CN107603595A (zh) * | 2017-09-17 | 2018-01-19 | 赵兵 | 负载氧化石墨烯的上转换荧光三维多孔海绵复合材料 |
| CN110752302A (zh) * | 2018-07-24 | 2020-02-04 | Tcl集团股份有限公司 | 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管 |
| CN110752302B (zh) * | 2018-07-24 | 2020-12-18 | Tcl科技集团股份有限公司 | 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管 |
| CN109550050A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-04-02 | 东华大学 | 一种负载黑色素的二氧化钼载药复合物及其制备和应用 |
| CN109771645A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-21 | 广西师范大学 | 一种二氧化钌复合卵清蛋白纳米材料的制备及其应用 |
| CN110143614A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-20 | 南京倍格电子科技有限公司 | 一种一维纳米结构氧化钼的制备方法及其应用 |
| WO2023221398A1 (zh) * | 2022-05-18 | 2023-11-23 | 南京邮电大学 | 一种激活型近红外二区荧光探针及其制备方法和应用 |
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