CN104860303A - 一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTe@ZnS@SiO2纳米复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物的制备方法,包括下列步骤:将60~150mg氧化石墨烯加入到乙二醇中,超声15~60min得到分散均匀的悬浮液;加入0.5~1g氯化铁,搅拌10~30min使其溶解;再加入1.50~2.00g醋酸钠,搅拌30~90min使其溶解;将上述混合物转移到聚四氟乙烯反应釜中在160~180℃反应6~24h,用去离子水和乙醇各洗涤三次,60℃真空干燥,获得还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物。将上述产物分散到0.1~0.5%聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中,超声30~60min,用去离子水洗三次后,再加入去离子水配成0.5mg/mL的溶液。将还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物溶液与CdSeTeZnSSiO2量子点按体积比1∶2~1∶5混合,振荡5~30min,再静置6~24h,获得还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2复合物溶液。
Description
技术领域:
本发明涉及是一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物的制备。
背景技术:
2004年,英国物理学教授K.S.Novoselov和A.K.Geim等采用一种简单方法获得了石墨烯,石墨烯因其优良性能备受科学界的关注。还原氧化石墨作为石墨烯衍生物的一种,不仅具有良好的可加工性能,还拥有大的比表面和良好的导电性,其含氧官能团还能为酶的固定提供活性位点。
电致化学发光过程依靠电极表面高效的电子转移过程产生激发态,当其跃迁回基态时产生光子辐射。量子点因其具有优良的电致化学发光性质,在生物分析和临床检验中具有重要的应用价值。但是量子点在制备时存在如何避免重金属的毒负作用以及如何提高量子产率等问题。因此,寻找新型高效、价廉、无毒、生物相容性好的发光材料仍是重要研究目标。
磁性纳米粒子对磁场有良好的响应效果,可以快速而有效地进行细胞分离、蛋白质纯化、细菌检测、药物传输释放和磁共振成像等,将量子点与磁性纳米粒子结合可以得到电致化学发光磁性纳米复合材料,同时具有电致化学发光和磁学性质,极大地拓宽它们在生物医学中的应用范围和应用前景。
制备还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2量子点复合物,可以充分发挥三者的优点,该复合材料具有大的比表面,较强的磁性,较高的电致化学发光强度以及良好的生物相容性,在生物医学中将有广阔的应用前景。目前基于还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物的还未见报道。
发明内容:
本发明目的是提供一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物的制备方法。
本发明的技术方案如下:
步骤一、将60~150mg氧化石墨烯加入到乙二醇中,超声15~60min,得到分散均匀的氧化石墨烯悬浮液。
步骤二、在第一步得到的混合溶中加入0.50~1.00g氯化铁,搅拌10~30min使其溶解。
步骤三、在第二步得到的混合溶液中再加入1.50~2.00g醋酸钠,搅拌30~90min使其溶解。
步骤四、将上述混合物倒入聚四氟乙烯反应釜中,在160~180℃下水热反应6~24h,用去离子水和乙醇各洗涤三次,60℃真空干燥,获得还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物。
步骤五、将还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物分散到0.1~0.5%聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中,超声30~60min,得到黑色溶液,再用去离子水洗三次,得到的聚二烯丙基二甲基氯化铵修饰的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物,加入去离子水配成0.5mg/mL的溶液;
步骤六、将还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物溶液与CdSeTeZnSSiO2量子点按体积比1∶2~1∶5混合,振荡5~30min后,再静置6~24h,获得还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2复合物溶液。
本发明的优点:
本发明制备的还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物,制备方法简单,颗粒形貌均一,有较高的电致化学发光强度、磁性和极好的稳定性。
附图说明
图1为本实施例1还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物的透射电子显微镜(TEM)表征结果;
图2为本实施例1还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物的透射电子显微镜(TEM)表征结果;
图3为本实施例1还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物的电致化学发光光谱图。
具体实施方法
实施例1
(1)将105mg氧化石墨烯加入到35mL乙二醇中超声30min,得到分散均匀的氧化石墨烯悬浮液。
(2)在第一步得到的混合溶中加入0.75g氯化铁,搅拌20min,使其溶解。
(3)在第二步得到的混合溶液中再加入1.80g醋酸钠,搅拌60min,使其溶解。
(4)将上述混合物倒入聚四氟乙烯反应釜中,180℃下水热反应12h,用去离子水和乙醇各洗涤三次,60℃真空干燥,获得还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物。
(5)将得到的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物分散到0.2%聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中,超声30min,得到黑色溶液,再用去离子水洗三次,得到聚二烯丙基二甲基氯化铵修饰的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物,加入去离子水配成0.5mg/mL的溶液。聚二烯丙基二甲基氯化铵修饰的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物的扫描电子显微镜(TEM)表征结果如图1所示。
(6)将所制得的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物溶液与CdSeTeZnSSiO2量子点按体积比1∶2混合,振荡5min后,再静置10h,获得还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物溶液。还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物的扫描电子显微镜(TEM)表征结果如图2所示。
(7)将所制备的还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物溶液为工作电极、Pt电极为对电极、饱和氯化银电极为参比电极的三电极体系,用MPI-A型电致化学发光仪,在0到-1.5V进行循环伏安扫描,光电倍增管高压设为700V,电致化学发光信号强并且稳定。
实施例2
(1)将90mg氧化石墨烯加入到35mL乙二醇中超声60min,得到分散均匀的氧化石墨烯悬浮液。
(2)在第一步得到的混合溶中加入0.80g氯化铁,搅拌30min,使其溶解。
(3)在第二步得到的混合溶液中再加入1.50g醋酸钠,搅拌60min,使其溶解。
(4)将上述混合物倒入聚四氟乙烯反应釜中,160℃下水热反应24h,用去离子水和乙醇各洗涤三次,60℃真空干燥,获得还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物。
(5)将得到的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物分散到0.1%聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中,超声60min,得到黑色溶液,再用去离子水洗三次,得到聚二烯丙基二甲基氯化铵修饰的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物,加入去离子水配成0.5mg/mL的溶液。
(6)将所制得的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物溶液与CdSeTeZnSSiO2量子点按体积比1∶2混合,振荡30min后,再静置24h,获得尺寸和形态类似的还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物溶液。
实施例3
(1)将150mg氧化石墨烯加入到35mL乙二醇中超声15min,得到分散均匀的氧化石墨烯悬浮液。
(2)在第一步得到的混合溶中加入0.75g氯化铁,搅拌20min,使其溶解。
(3)在第二步得到的混合溶液中再加入1.80g醋酸钠,搅拌30min,使其溶解。
(4)将上述混合物倒入聚四氟乙烯反应釜中,180℃下水热反应12h,用去离子水和乙醇各洗涤三次,60℃真空干燥,获得还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物。
(5)将得到的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物分散到0.1%聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中,超声60min,得到黑色溶液,再用去离子水洗三次,得到聚二烯丙基二甲基氯化铵修饰的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物,加入去离子水配成0.5mg/mL的溶液。
(6)将所制得的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物溶液与CdSeTeZnSSiO2量子点按体积比1∶3混合,振荡10min后,再静置6h,获得尺寸和形态类似的还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物溶液。
实施例4
(1)将60mg氧化石墨烯加入到35mL乙二醇中超声30min,得到分散均匀的氧化石墨烯悬浮液。
(2)在第一步得到的混合溶中加入1.00g氯化铁,搅拌10min,使其溶解。
(3)在第二步得到的混合溶液中再加入1.80g醋酸钠,搅拌90min,使其溶解。
(4)将上述混合物倒入聚四氟乙烯反应釜中,180℃下水热反应18h,用去离子水和乙醇各洗涤三次,60℃真空干燥,获得还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物。
(5)将得到的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物分散到0.1%聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中,超声60min,得到黑色溶液,再用去离子水洗三次,得到聚二烯丙基二甲基氯化铵修饰的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物,加入去离子水配成0.5mg/mL的溶液。
(6)将所制得的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物溶液与CdSeTeZnSSiO2量子点按体积比1∶5混合,振荡5min后,再静置24h,获得尺寸和形态类似的还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物溶液。
实施例5
(1)将105mg氧化石墨烯加入到35mL乙二醇中超声30min,得到分散均匀的氧化石墨烯悬浮液。
(2)在第一步得到的混合溶中加入0.75g氯化铁,搅拌20min,使其溶解。
(3)在第二步得到的混合溶液中再加入2.00g醋酸钠,搅拌60min,使其溶解。
(4)将上述混合物倒入聚四氟乙烯反应釜中,160℃下水热反应18h,用去离子水和乙醇各洗涤三次,60℃真空干燥,获得还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物。
(5)将得到的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物分散到0.5%聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中,超声40min,得到黑色溶液,再用去离子水洗三次,得到聚二烯丙基二甲基氯化铵修饰的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物,加入去离子水配成0.5mg/mL的溶液。
(6)将所制得的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物溶液与CdSeTeZnSSiO2量子点按体积比1∶5混合,振荡30min后,再静置6h,获得尺寸和形态类似的还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物溶液。
Claims (7)
1.一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一、将氧化石墨烯加入到乙二醇中,超声得到分散均匀的氧化石墨烯悬浮液;
步骤二、在第一步得到的混合溶中加入氯化铁,搅拌使其溶解;
步骤三、在第二步得到的混合溶液中再加入醋酸钠,搅拌使其溶解;
步骤四、将上述混合物倒入聚四氟乙烯反应釜中,水热反应,用去离子水和乙醇各洗涤三次,真空干燥,获得还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物;
步骤五、将得到的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物分散到聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中,超声得到黑色溶液,再用去离子水洗三次,得到聚二烯丙基二甲基氯化铵修饰的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物,加入去离子水配成溶液;
步骤六、将还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物溶液与CdSeTeZnSSiO2量子点按体积比混合,振荡,静置,获得还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物溶液。
2.根据权利要求1所述的一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物的制备方法,其特征在于,步骤一中的氧化石墨烯质量为60~150mg,超声分散时间为15~60min。
3.根据权利要求1所述的一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物的制备方法,其特征在于,步骤二中的氯化铁质量为0.50~1.00g,搅拌时间为10~30min。
4.根据权利要求1所述的一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物的制备方法,其特征在于,步骤三中的醋酸钠质量为1.50~2.00g,搅拌时间为30~90min。
5.根据权利要求1所述的一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物的制备方法,其特征在于,步骤四中的水热反应温度为160~180℃,时间为6~24h,真空干燥温度为60℃。
6.根据权利要求1所述的一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物的制备方法,其特征在于,步骤五中的聚二烯丙基二甲基氯化铵浓度为0.1~0.5%,超声时间为30~60min,还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物溶液浓度为0.5mg/mL。
7.根据权利要求1所述的一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/CdSeTeZnSSiO2纳米复合物的制备方法,其特征在于,步骤六中的还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物溶液与CdSeTeZnSSiO2量子点的体积比1∶2~1∶5,振荡时间为5~30min,静置时间为6~24h。
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