CN106517107B - 一种水相近红外纳米颗粒的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水相近红外纳米颗粒的制备方法，该方法采用银源，硒源和表面稳定剂在水相体系实现一步制备具有近红外荧光的、水溶性的Ag2Se纳米颗粒。本发明操作步骤简单，所用试剂数量少，成本低，易于实施；整个制备过程满足绿色化学的要求，安全、环保；所制得的Ag2Se纳米颗粒具有单分散性好、近红外荧光强度高、稳定性好等优点。

Description

一种水相近红外纳米颗粒的制备方法
技术领域
本发明特别涉及一种制备水相近红外纳米颗粒的方法，属于材料化学技术领域。
背景技术
Ag2Se 是一种重要的直接带隙半导体材料，在室温下禁带宽度直接跃迁发光波长在近红外二区（1000-1400 nm）范围内。近红外荧光与可见光相比，具有很多独特的优势，比如组织穿透深度大、背景荧光低、散射小等优点，因此已经成为国内外研究的热点。目前常见的近红外二区纳米材料都含有重金属Pb、Hg等具有毒性的元素。 这些都大大限制了其在生物标记、成像、临床诊断等领域的应用。而Ag2Se溶度积极小，稳定性非常好，在细胞和动物体内非常稳定，不会释放Ag离子，所以Ag2Se几乎没有毒性，是一种理想的近红外二区荧光探针。
要实现Ag2Se在生物成像领域内的广泛应用，必须获得生物相容性好、量子产率高并且发光稳定的Ag2Se 材料。目前对Ag2Se纳米材料的合成主要集中在疏水体系，水相合成方法较少，且过程繁琐。所以发展出一种工艺简易、直接得到水溶性、荧光强度高的Ag2Se纳米颗粒的制备方法具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种水溶性Ag2Se 纳米颗粒的制备方法，该方法通过以银源，硒源和稳定剂在水中混合，从而实现一步制备直接合成高荧光、水溶性的Ag2Se 纳米颗粒。
本发明为一种水相近红外纳米颗粒的制备方法，其特征在于具有以下的制备过程和步骤：
Ⅰ、室温下，向浓度为0.5 ～ 10.0 mmol/ L的银源溶液中加入表面稳定剂，银源与表面稳定剂的摩尔比为1:1.3 ～ 28，得到银的前驱体溶液；
Ⅱ、用氨水将步骤Ⅰ 制得的银的前驱体溶液的pH值调至7.5 ～ 11.5 ；
Ⅲ、向步骤Ⅱ制得的溶液中缓慢加入硒源，银源与硒源的摩尔比为1:0.1 ～ 0.5，制得水溶性Ag2Se 纳米颗粒。
所述银源至少为醋酸银和三氟乙酸银中的一种。
所述硒源至少为硒脲、硒化钠和硒代硫酸钠中的一种。
所述稳定剂至少为谷胱甘肽、半胱氨酸、巯基丙酸和含巯基聚乙二醇中的一种。
本发明制备步骤简单，所用试剂数量少，成本低，易于实施；整个制备过程满足绿色化学的要求，安全、环保；所制得的水溶性Ag2Se 纳米颗粒单分散性好、具有稳定的近红外荧光，在生物医学领域具有很大的应用前景。
附图说明
图1是实施例1中水溶性Ag2Se 纳米颗粒的透射电子显微镜照片。
图2是实施例1中水溶性Ag2Se 纳米颗粒的近红外荧光光谱图。
图3是实施例1中水溶性Ag2Se 纳米颗粒的X射线衍射图谱。
具体实施方式
本发明采用银源、硒源和稳定剂在水中一步制得水溶性近红外Ag2Se 纳米颗粒。其中银源至少为醋酸银和三氟乙酸银中的一种；硒源至少为硒脲、硒化钠和硒代硫酸钠中的一种；稳定剂至少为谷胱甘肽、半胱氨酸、巯基丙酸和含巯基聚乙二醇中的一种。
具体来看，本发明的工艺为：在室温下，将银源水溶液中加入含巯基的表面稳定剂，银源与表面稳定剂形成一种络合物，然后用氨水调节银的前体溶液的pH值为碱性；最后向其中缓慢加入硒源，制得水溶性Ag2Se 纳米颗粒。
此外，上述技术方案的优化方案还可以包括：
该反应使用不同种类和不同量的硒源、不同的反应温度、不同的反应时间来调控硒化银纳米颗粒的荧光，如升高温度和延长反应时间可以使荧光发生红移。
以下通过三个具体实施例，详细介绍本发明的制备工艺过程：
实施例1
称取0.8 mmol的醋酸银溶于20 mL去离子水中，然后加入1.5 mmol的5K分子量的SH-PEG-COOH，搅拌均匀，用氨水调节pH值到8.5。将2mL含0.2 mmol硒化钠的水溶液逐滴加入到上述溶液，室温下反应30 min。得到单分散的荧光峰在1178 nm的Ag2Se 纳米颗粒，颗粒的形貌如图1所示，荧光光谱如图2所示，产物相态结构如图3所示。
实施例2
称取0.8 mmol的醋酸银溶于20 mL去离子水中，然后加入20 mmol的谷胱甘肽，搅拌均匀，用氨水调节pH值到11.5。将2 mL含0.4 mmol硒代硫酸钠的水溶液逐滴加入到上述溶液，室温下反应1 min。
实施例3
称取0.8 mmol的醋酸银溶于20 mL去离子水中，然后加入12 mmol的巯基丙酸，搅拌均匀，用氨水调节pH值到10。将2mL含0.1 mmol硒脲的水溶液逐滴加入到上述溶液，60℃下反应20 min。

Claims (1)

1.一种水相近红外纳米颗粒的制备方法，其特征在于该方法采用银源、硒源和表面稳定剂在水相体系实现一步制备具有近红外荧光的水溶性Ag2Se纳米颗粒；具体操作步骤如下：
Ⅰ、室温下，向浓度为0.5～10.0mmol/L的银源溶液中加入表面稳定剂，银源与表面稳定剂的摩尔比为1:1.3～28，得到银的前驱体溶液，其中所述银源为醋酸银和三氟乙酸银中的一种或两种的组合，所述表面稳定剂为谷胱甘肽、巯基丙酸和含巯基聚乙二醇中的一种或两种以上的组合；
Ⅱ、用氨水将步骤Ⅰ制得的银的前驱体溶液的pH值调至7.5～11.5；
Ⅲ、向步骤Ⅱ制得的溶液中缓慢加入硒源，所述硒源为硒脲、硒化钠和硒代硫酸钠中的一种或两种以上的组合，银源与硒源的摩尔比1:0.1～0.5，制得水溶性Ag2Se纳米颗粒。
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