CN106590656B - 一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法 - Google Patents
一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106590656B CN106590656B CN201611112352.1A CN201611112352A CN106590656B CN 106590656 B CN106590656 B CN 106590656B CN 201611112352 A CN201611112352 A CN 201611112352A CN 106590656 B CN106590656 B CN 106590656B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aqueous solution
- long
- mol
- nitrate aqueous
- infrared
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7706—Aluminates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法,采用介孔二氧化硅模板法制备,方法是:首先水热法制备了介孔二氧化硅,然后以二氧化硅为载体、以镓锗酸锌为基质,与铬离子和稀土离子共掺杂的混合溶液搅拌均匀,离心分离并80℃下干燥至烘干,在550℃下用马弗炉碳化,然后用氢氧化钠溶液将样品中二氧化硅模板溶解除去,产物再次离心分离并在80℃下烘干,最后在700℃下用马弗炉煅烧;制得平均粒径小于10纳米的近红外长余辉发光纳米颗粒。本发明的优点是:该方法制备的长余辉颗粒尺寸可控、粒径较小、发射光谱在近红外光区内、余辉时间长等优良的性质;本发明操作简单、成本低、制备过程中不需要还原性气氛、对环境没有污染。
Description
技术领域
本发明属于长余辉发光材料的制备技术领域,具体涉及一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法。
背景技术
长余辉发光(persistent luminescence)是指物质停止激发后仍能够持续发光的现象,又被称为蓄光型发光材料、夜光材料。长余辉发光是一种特殊的光学现象,也就是一种材料在被高能激发(可见光、紫外光、X射线、γ射线、电子束等)后导致的可见或者近红外区域长时间的发光,这样的发光在激发光源停止激发后以光的形式缓慢释放出所储存的能量,在照明、信息储存、高能射线探测、安全应急指示、交通、安全和器材标记等领域广泛应用。虽然块状长余辉材料在过去二十年发展迅速,但其制备技术未成熟,形状和尺寸大小的不能控制。通过模板法可改变长余辉纳米颗粒形状、尺寸及密度来调控其光学特性。由于长余辉微纳米颗粒的诸多用途,并结合近红外光的生物组织穿透能力,可以实现生物体内的“免激发”高信噪比的光学成像,在生物医学诊断和治疗领域具有广阔的应用前景。
目前制备近红外长余辉纳米颗粒的方法有:溶胶-凝胶(sol-gel)法、燃烧(combustion)法、微波辅助(microwave assisted)法和激光烧蚀(laser ablation)法等。通常这些方法制备的长余辉纳米颗粒的尺寸大较大、尺寸控制困难、分散性不好,这不利于长余辉纳米颗粒的生物组织穿透能力,并难以实现生物体内的“免激发”高信噪比的光学成像。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在问题,提供一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法,该方法制备的长余辉颗粒尺寸可控、粒径较小、发射光谱在近红外光区内、余辉时间长等优良的性质;本发明操作简单、成本低、制备过程中不需要还原性气氛、对环境没有污染。
本发明的技术方案:
一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法,采用介孔二氧化硅模板法制备,步骤如下:
1)将三嵌段共聚物表面活性剂P123溶解在浓度为1.6摩尔/升的盐酸溶液和去离子水溶液中,得到混合液,然后向此混合液中加入正硅酸乙酯(TEOS),三嵌段共聚物表面活性剂P123、盐酸、去离子水与TEOS的质量比为5:0.084:19:170,在30-45℃的水浴中搅拌24小时,然后再在100℃条件下水热处理48小时,在550℃下用马弗炉锻烧5小时,制得介孔二氧化硅;
2)将浓度为0.2摩尔/升的硝酸锌水溶液、浓度为0.2摩尔/升的硝酸镓水溶液、浓度为0.2摩尔/升的锗离子溶液、浓度为0.05摩尔/升的硝酸铬水溶液与浓度为0.01摩尔/升的三价稀土离子硝酸盐水溶液混合并搅拌均匀,然后用乙二胺调节pH为9.0,在常温下搅拌2个小时得到混合溶液,所述三价稀土离子为镝离子、镨离子、镱离子或钆离子,硝酸锌水溶液、硝酸镓水溶液、硝酸锗水溶液、硝酸铬水溶液与三价稀土金属硝酸盐水溶液的质量比为2:4:1:0.03:0.005;
3)将步骤1)的介孔二氧化硅加入上述混合溶液中,介孔二氧化硅与混合溶液的体积比为1:1.73,完全溶解后转移到离心机,在转速3000rpm下离心分离10min,将固体样品放入干燥箱在80℃下干燥12小时;
4)将上述已烘干的固体产物在550℃下用马弗炉碳化3个小时,然后将碳化后的样品加入6.0摩尔/升氢氧化钠溶液中震荡15小时,离心分离后放入干燥箱在80℃下再次烘干12小时;
5)将上述已烘干的固体产物用研钵研磨成粉末后,在700℃下用马弗炉煅烧3小时,得到小尺寸的近红外长余辉发光纳米颗粒。
本发明的优点及效果是:
该方法制备的长余辉颗粒尺寸可控、粒径较小、发射光谱在近红外光区内、余辉时间长等优良的性质;本发明操作简单、成本低、制备过程中不需要还原性气氛、对环境没有污染。
附图说明
图1为实施例1制备的近红外长余辉纳米颗粒的磷光激发谱图。
图2为实施例1制备的近红外长余辉纳米颗粒的磷光发射谱图。
图3为实施例1制备的近红外长余辉纳米颗粒的余辉强度衰减图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明,但本发明不仅限于这些实施例。
实施例1:
一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法,采用介孔二氧化硅模板法制备,步骤如下:
1)将三嵌段共聚物表面活性剂P123溶解在浓度为1.6摩尔/升的盐酸溶液和去离子水溶液中,得到混合液,然后向此混合液中加入正硅酸乙酯(TEOS),三嵌段共聚物表面活性剂P123、盐酸、去离子水与TEOS的质量比为5:0.084:19:170,在30℃的水浴中搅拌24小时,然后再在100℃条件下水热处理48小时,在550℃下用马弗炉锻烧5小时,制得介孔二氧化硅;
2)将浓度为0.2摩尔/升的硝酸锌水溶液、浓度为0.2摩尔/升的硝酸镓水溶液、浓度为0.2摩尔/升的锗离子溶液、浓度为0.05摩尔/升的硝酸铬水溶液与浓度为0.01摩尔/升的三价稀土离子硝酸镝水溶液混合并搅拌均匀,然后用乙二胺调节pH为9.0,在常温下搅拌2个小时得到混合溶液,硝酸锌水溶液、硝酸镓水溶液、硝酸锗水溶液、硝酸铬水溶液与三价稀土金属硝酸镝水溶液的质量比为2:4:1:0.03:0.005;
3)将步骤1)的介孔二氧化硅加入上述混合溶液中,介孔二氧化硅与混合溶液的体积比为1:1.73,完全溶解后转移到离心机,在转速3000rpm下离心分离10min,将固体样品放入干燥箱在80℃下干燥12小时;
4)将上述已烘干的固体产物在550℃下用马弗炉碳化3个小时,然后将碳化后的样品加入6.0摩尔/升氢氧化钠溶液中震荡15小时,离心分离后放入干燥箱在80℃下再次烘干12小时;
5)将上述已烘干的固体产物用研钵研磨成粉末后,在700℃下用马弗炉煅烧3小时,得到小尺寸的近红外长余辉发光纳米颗粒。
该实施例制备的长余辉发光纳米颗粒的磷光激发和发射谱图如图1、图2所示,图中显示:长余辉发光纳米颗粒吸收紫外光或可见光后,能发射近红外磷光(最大发射波长在691nm处)。余辉强度衰减图如图3所示,图中显示:当停止紫外光激发后,长余辉发光纳米颗粒的近红外余辉虽然开始阶段快速衰减,但大约1分钟后保持恒定并持续很长时间.
实施例2:
一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法,采用介孔二氧化硅模板法制备,步骤和方法与实施例1基本相同,不同之处在于:步骤2)中共掺杂的三价稀土离子硝酸盐水溶液为硝酸镨水溶液。
取该实施例制备的长余辉发光纳米颗粒作为观测余辉和表征试样,检测结果与实施例1相近。
取该实施例制备的长余辉发光纳米颗粒作为观测余辉和表征试样,检测结果与实施例1相近。
实施例3:
一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法,采用介孔二氧化硅模板法制备,步骤和方法与实施例1基本相同,不同之处在于:步骤2)中共掺杂的三价稀土离子硝酸盐水溶液为硝酸镱水溶液。
取该实施例制备的长余辉发光纳米颗粒作为观测余辉和表征试样,检测结果与实施例1相近。
实施例4:
一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法,采用介孔二氧化硅模板法制备,步骤和方法与实施例1基本相同,不同之处在于:步骤2)中共掺杂的三价稀土离子硝酸盐水溶液为硝酸钆水溶液。
取该实施例制备的长余辉发光纳米颗粒作为观测余辉和表征试样,检测结果与实施例1相近。
Claims (1)
1.一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法,其特征在于采用介孔二氧化硅模板法制备,步骤如下:
1)将三嵌段共聚物表面活性剂P123溶解在浓度为1.6摩尔/升的盐酸溶液和去离子水溶液中,得到混合液,然后向此混合液中加入正硅酸乙酯(TEOS),三嵌段共聚物表面活性剂P123、盐酸、去离子水与TEOS的质量比为5:0.084:19:170,在30-45℃的水浴中搅拌24小时,然后再在100℃条件下水热处理48小时,在550℃下用马弗炉锻烧5小时,制得介孔二氧化硅;
2)将浓度为0.2摩尔/升的硝酸锌水溶液、浓度为0.2摩尔/升的硝酸镓水溶液、浓度为0.2摩尔/升的锗离子溶液、浓度为0.05摩尔/升的硝酸铬水溶液与浓度为0.01摩尔/升的三价稀土离子硝酸盐水溶液混合并搅拌均匀,然后用乙二胺调节pH为9.0,在常温下搅拌2个小时得到混合溶液,所述三价稀土离子为镝离子、镨离子、镱离子或钆离子,硝酸锌水溶液、硝酸镓水溶液、硝酸锗水溶液、硝酸铬水溶液与三价稀土金属硝酸盐水溶液的质量比为2:4:1:0.03:0.005;
3)将步骤1)的介孔二氧化硅加入上述混合溶液中,介孔二氧化硅与混合溶液的体积比为1:1.73,完全溶解后转移到离心机,在转速3000rpm下离心分离10min,将固体样品放入干燥箱在80℃下干燥12小时;
4)将上述已烘干的固体产物在550℃下用马弗炉碳化3个小时,然后将碳化后的样品加入6.0摩尔/升氢氧化钠溶液中震荡15小时,离心分离后放入干燥箱在80℃下再次烘干12小时;
5)将上述已烘干的固体产物用研钵研磨成粉末后,在700℃下用马弗炉煅烧3小时,得到小尺寸的近红外长余辉发光纳米颗粒。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611112352.1A CN106590656B (zh) | 2016-12-06 | 2016-12-06 | 一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611112352.1A CN106590656B (zh) | 2016-12-06 | 2016-12-06 | 一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106590656A CN106590656A (zh) | 2017-04-26 |
CN106590656B true CN106590656B (zh) | 2018-11-02 |
Family
ID=58597177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611112352.1A Expired - Fee Related CN106590656B (zh) | 2016-12-06 | 2016-12-06 | 一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106590656B (zh) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107025858A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-08 | 邢玉凯 | 一种电子纸型安全标志的制造方法 |
CN107118759B (zh) * | 2017-05-23 | 2020-04-10 | 苏州中科纳福材料科技有限公司 | 防板结异形复合发光粉及其制备方法 |
CN107845759B (zh) * | 2017-11-01 | 2021-01-29 | 安徽安凯汽车股份有限公司 | 一种新能源电池复合纤维隔膜的制备工艺 |
CN109266334A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-01-25 | 湖州师范学院 | 一种近红外长余辉纳米晶的制备方法 |
CN109852380B (zh) * | 2018-12-21 | 2022-02-15 | 喀什大学 | 一种碳纳米管模板法制备小尺寸长余辉纳米颗粒的方法 |
CN110229657B (zh) * | 2019-04-26 | 2024-07-26 | 深圳科尔新材料科技有限公司 | 长余辉力致发光材料的制备方法 |
CN110066564A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-07-30 | 重庆锦弘建设工程有限公司 | 一种低成本蓄能发光涂料及其制备方法 |
CN112209427B (zh) * | 2019-07-12 | 2021-10-22 | 四川大学 | 一种锌镓酸盐介孔纳米球的制备方法 |
CN112779004A (zh) * | 2019-11-08 | 2021-05-11 | 厦门稀土材料研究所 | 一种近红外长余辉发光纳米材料及其制备方法与应用 |
CN112919487B (zh) * | 2019-12-05 | 2022-08-05 | 深圳先进技术研究院 | 一种沸石分子筛硅源的改良方法及应用 |
CN111620366A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-09-04 | 宁夏大学 | 高比表面积有序大介孔尖晶石镓酸锌及其制备方法 |
CN113425684B (zh) * | 2021-06-07 | 2022-08-09 | 江南大学 | 一种可余辉光监测缓释抗菌的锗酸锌基质纳米材料及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101575514A (zh) * | 2009-05-26 | 2009-11-11 | 上海应用技术学院 | 一种介孔稀土磷酸盐荧光体及其制备方法 |
WO2013087568A1 (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Universität Zürich | Local j-coupling dye-zeolite antenna composite materials |
CN103215041A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-07-24 | 南开大学 | 一种近红外超长余辉发光纳米材料的制备方法 |
CN104877677A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-09-02 | 周口师范学院 | 介孔二氧化硅/碳量子点纳米复合材料及其制备方法 |
-
2016
- 2016-12-06 CN CN201611112352.1A patent/CN106590656B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101575514A (zh) * | 2009-05-26 | 2009-11-11 | 上海应用技术学院 | 一种介孔稀土磷酸盐荧光体及其制备方法 |
WO2013087568A1 (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Universität Zürich | Local j-coupling dye-zeolite antenna composite materials |
CN103215041A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-07-24 | 南开大学 | 一种近红外超长余辉发光纳米材料的制备方法 |
CN104877677A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-09-02 | 周口师范学院 | 介孔二氧化硅/碳量子点纳米复合材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Functional Near Infrared-Emitting Cr3+/Pr3+ Co-Doped Zinc Gallogermanate Persistent Luminescent Nanoparticles with Superlong Afterglow for in Vivo Targeted Bioimaging;Abdukader Abdukayum等;《Journal of the American Chemical Society》;20130829;第135卷;第14125-14133页 * |
In Vivo Repeatedly Charging Near-Infrared-Emitting Mesoporous SiO2/ZnGa2O4:Cr3+ Persistent Luminescence Nanocomposites;Zhanjun Li等;《ADVANCED SCIENCE》;20150213;第1500001-1-1500001-6页 * |
Synthesis of functionalized triple-doped zinc gallogermanate nanoparticles with superlong near-infrared persistent luminescence for long-term orally administrated bioimaging;Yu-Jie Li等;《Nanoscale》;20160714;第8卷;第14965-14970页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106590656A (zh) | 2017-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106590656B (zh) | 一种近红外长余辉发光纳米颗粒的制备方法 | |
CN103215041B (zh) | 一种近红外超长余辉发光纳米材料的制备方法 | |
CN103450875B (zh) | 800nm连续激光激发的稀土上转换纳米颗粒(UCNPs)及其制备方法和用途 | |
Chen et al. | Lanthanide-doped ultrasmall yttrium fluoride nanoparticles with enhanced multicolor upconversion photoluminescence | |
US10870798B2 (en) | Homogeneous persistent luminescence nanocrystals and methods of preparation and application thereof | |
CN107674673B (zh) | 一种发射波长调控的长余辉纳米晶的制备方法 | |
CN103865538A (zh) | 一种Nd3+敏化的上/下转换双模荧光纳米材料及其合成方法 | |
CN108956556B (zh) | 一种发光探针及时间分辨荧光检测系统 | |
CN105802627B (zh) | 一种近红外光激发上转换长余辉的复合纳米材料及其制备 | |
Yan et al. | Ultraviolet-C persistent luminescence from the Lu 2 SiO 5: Pr 3+ persistent phosphor for solar-blind optical tagging | |
CN105754598A (zh) | 稀土掺杂纳米球型TiO2上转换化合物及其制备方法 | |
CN106544028B (zh) | 一种可被x射线激发的长余辉材料及其应用 | |
CN110093154B (zh) | Mg2+/Si4+取代Ga3+的掺Cr3+镓酸锌基近红外长余辉材料及制备方法 | |
Sukul et al. | Near-infrared (808 and 980 nm) excited photoluminescence study in Nd-doped Y2O3 phosphor for bio-imaging | |
CN104083777A (zh) | 上转换复合纳米材料及其制备方法、应用 | |
Ma et al. | Orthogonal shortwave infrared emission based on rare earth nanoparticles for interference-free logical codes and bio-imaging | |
CN108456518A (zh) | 一种强烈红色荧光的稀土纳米粒子及其制备方法和在细胞成像中的应用 | |
Venkatachalam et al. | Synthesis and toxicity assay of ceramic nanophosphors for bioimaging with near-infrared excitation | |
Liu et al. | Developing dual-mode material with ultraviolet and visible persistent luminescence for multi-mode anti-counterfeiting and information encryption | |
CN109852380A (zh) | 一种碳纳米管模板法制备小尺寸长余辉纳米颗粒的方法 | |
CN103897696A (zh) | 一种Cr掺杂的纳米近红外长余辉材料及其制备方法 | |
CN108545950A (zh) | 一种掺铒荧光生物活性玻璃及其制备方法 | |
CN106010527B (zh) | 一种基于钼酸镱基质的高效上转换荧光纳米材料及其制备方法和应用 | |
WO2013011984A1 (ja) | 蛍光プローブ及びその製造方法 | |
CN106566547A (zh) | 一类上转换长余辉荧光材料及其制备方法与应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181102 Termination date: 20201206 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |