CN108276988A - 一种新型荧光纳米材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型荧光纳米材料的制备方法,将6‑二脒基‑2‑苯基吲哚、环己基氨基磺酸和异丁基三乙氧基硅烷混合,在温度30‑50℃加热反应1‑2h,得混合液A;待冷却至室温后,加入石墨烯,在零下5‑5℃下浸渍反应30‑60min,得混合液B;将二硫化钼、二氧化锆、二硼化钛混合研磨,随后在氮气氛围下于250‑350℃下保温反应5‑10min;再以速率1‑5℃/min升至500‑600℃煅烧20‑50min,得混合粉末;将混合粉末于压力0.15‑0.2MPa中加入混合液A和混合液B,于功率2000‑3000W下超声处理10‑30min;随后经干燥、热压后即可得到所述新型荧光纳米材料。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料领域,特别涉及一种新型荧光纳米材料的制备方法。
背景技术
纳米材料以其独特的化学和物理性能引起了人们极大的关注,尤其是一维纳米材料(如纳米棒、纳米管、纳米线和纳米带等)因具有特殊的尺寸效应(如大的长径比等)而显示出优越的电学、光学、磁学及力学等性能。目前人类社会开始面临能源短缺以及由于寿命不断增长而导致的医疗成本不堪重负,可持续发展(清洁能源)和有效、经济的医疗保障成为科学技术的优先公关方向。由于纳米介于分子和体材料之间,纳米材料在保留分子和体材料性质(如能带结构)的同时,拥有如表面性质/结构对材料物理/化学特性的影响变大。荧光纳米材料在光电器件的组装、细胞成像、药物传输、生物传感以及疾病诊断等领域具有良好的应用前景。不仅如此,在生物科学和临床医学等领域,荧光标记已经成为一种非常重要的技术手段。现有的荧光标记材料通常包括贵金属纳米簇、量子点、复合荧光纳米粒子和有机染料。量子点和有机染料存在对生物体毒性一般较大,且量子产率较低、后处理技术比较复杂、产量较少。现有的荧光纳米材料在荧光材料稳定性、量子产率和生物兼容性等方面存在不足。
发明内容
针对现有技术中荧光纳米材料存在的上述不足,本发明的目的是提供一种新型荧光纳米材料的制备方法,以提高纳米材料的荧光稳定性、量子产率和生物兼容性。
为实现本发明目的技术方案如下:
一种新型荧光纳米材料的制备方法,包括如下步骤:
S1:将5-10份6-二脒基-2-苯基吲哚、15-20份环己基氨基磺酸和5-10份异丁基三乙氧基硅烷混合,在温度30-50℃加热反应1-2h,得混合液A;
S2:待步骤S1冷却至室温后,加入8-12份石墨烯,在零下5-5℃下浸渍反应30-60min,得混合液B;
S3:将3-5份二硫化钼、4-8份二氧化锆、1-3份二硼化钛混合研磨,随后在氮气氛围下于250-350℃下保温反应5-10min;再以速率1-5℃/min升至500-600℃煅烧20-50min,得混合粉末;
S4:将步骤S3中所述混合粉末于压力0.15-0.2MPa中加入步骤S1所述混合液A和步骤S2所述混合液B,于功率2000-3000W下超声处理10-30min;随后经干燥、热压后即可得到所述新型荧光纳米材料。
优选的,步骤S1中将8份6-二脒基-2-苯基吲哚、18份环己基氨基磺酸和8份异丁基三乙氧基硅烷混合。
优选的,步骤S1中在温度40℃加热反应1.5h。
优选的,步骤S2中加入10份石墨烯,在零下3-0℃下浸渍反应45min。
优选的,步骤S3中将4份二硫化钼、6份二氧化锆、2份二硼化钛混合。
优选的,步骤S3中在氮气氛围下于300℃下保温反应8min;再以速率3℃/min升至585℃煅烧40min。
优选的,步骤S4中所述压力0.175MPa,于功率2650W下超声处理20min。
上述任意一条所述制备方法制备得到的新型荧光纳米材料。
本发明与现有技术相比,其有益效果为:
本发明所述一种新型荧光纳米材料的制备方法,以金属粉末、荧光添加物、石墨烯经过混合、超声、热压等多步工艺制备得到新型荧光纳米材料。该制备工艺简便,使荧光组分能够附着在金属粉末孔隙结构的内外表面,提高荧光组分的稳定性,将石墨烯引入到该纳米材料中,低温反应保证其良好的生物兼容性,且整体荧光纳米材料的量子产率显著提高。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
S1:将5份6-二脒基-2-苯基吲哚、15份环己基氨基磺酸和5份异丁基三乙氧基硅烷混合,在温度30℃加热反应1h,得混合液A;
S2:待步骤S1冷却至室温后,加入8份石墨烯,在零下5℃下浸渍反应30min,得混合液B;
S3:将3份二硫化钼、4份二氧化锆、1份二硼化钛混合研磨,随后在氮气氛围下于250℃下保温反应5min;再以速率1℃/min升至500℃煅烧20min,得混合粉末;
S4:将步骤S3中所述混合粉末于压力0.15MPa中加入步骤S1所述混合液A和步骤S2所述混合液B,于功率3000W下超声处理10min;随后经干燥、热压后即可得到所述新型荧光纳米材料。
实施例2
S1:将10份6-二脒基-2-苯基吲哚、20份环己基氨基磺酸和10份异丁基三乙氧基硅烷混合,在温度50℃加热反应2h,得混合液A;
S2:待步骤S1冷却至室温后,加入12份石墨烯,在5℃下浸渍反应60min,得混合液B;
S3:将5份二硫化钼、8份二氧化锆、3份二硼化钛混合研磨,随后在氮气氛围下于350℃下保温反应10min;再以速率5℃/min升至600℃煅烧50min,得混合粉末;
S4:将步骤S3中所述混合粉末于压力0.2MPa中加入步骤S1所述混合液A和步骤S2所述混合液B,于功率2000W下超声处理30min;随后经干燥、热压后即可得到所述新型荧光纳米材料。
实施例3
S1:将8份6-二脒基-2-苯基吲哚、17份环己基氨基磺酸和9份异丁基三乙氧基硅烷混合,在温度35℃加热反应1h,得混合液A;
S2:待步骤S1冷却至室温后,加入10份石墨烯,在零下4℃下浸渍反应40min,得混合液B;
S3:将3份二硫化钼、6份二氧化锆、3份二硼化钛混合研磨,随后在氮气氛围下于280℃下保温反应7min;再以速率4℃/min升至550℃煅烧30min,得混合粉末;
S4:将步骤S3中所述混合粉末于压力0.18MPa中加入步骤S1所述混合液A和步骤S2所述混合液B,于功率2500W下超声处理15min;随后经干燥、热压后即可得到所述新型荧光纳米材料。
实施例4
S1:将6份6-二脒基-2-苯基吲哚、20份环己基氨基磺酸和6份异丁基三乙氧基硅烷混合,在温度45℃加热反应1.5h,得混合液A;
S2:待步骤S1冷却至室温后,加入12份石墨烯,在3℃下浸渍反应50min,得混合液B;
S3:将5份二硫化钼、5份二氧化锆、1份二硼化钛混合研磨,随后在氮气氛围下于320℃下保温反应5min;再以速率2℃/min升至600℃煅烧40min,得混合粉末;
S4:将步骤S3中所述混合粉末于压力0.16MPa中加入步骤S1所述混合液A和步骤S2所述混合液B,于功率2800W下超声处理25min;随后经干燥、热压后即可得到所述新型荧光纳米材料。
实施例5
S1:将8份6-二脒基-2-苯基吲哚、18份环己基氨基磺酸和8份异丁基三乙氧基硅烷混合,在温度40℃加热反应1.5h,得混合液A;
S2:待步骤S1冷却至室温后,加入10份石墨烯,在零下2℃下浸渍反应45min,得混合液B;
S3:将4份二硫化钼、6份二氧化锆、2份二硼化钛混合研磨,随后在氮气氛围下于300℃下保温反应8min;再以速率3℃/min升至585℃煅烧40min,得混合粉末;
S4:将步骤S3中所述混合粉末于压力0.175MPa中加入步骤S1所述混合液A和步骤S2所述混合液B,于功率2650W下超声处理20min;随后经干燥、热压后即可得到所述新型荧光纳米材料。
经检测,各个实施例所述新型荧光纳米材料的性能如下:
试验 | 量子点荧光衰减率(%) | 量子产率(%) | 生物相容性 |
实施例1 | 0.71 | 82.7 | 良好 |
实施例2 | 1.38 | 86.6 | 良好 |
实施例3 | 0.63 | 85.1 | 良好 |
实施例4 | 1.30 | 84.5 | 良好 |
实施例5 | 0.58 | 88.2 | 良好 |
本发明不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种新型荧光纳米材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:将5-10份6-二脒基-2-苯基吲哚、15-20份环己基氨基磺酸和5-10份异丁基三乙氧基硅烷混合,在温度30-50℃加热反应1-2h,得混合液A;
S2:待步骤S1冷却至室温后,加入8-12份石墨烯,在零下5-5℃下浸渍反应30-60min,得混合液B;
S3:将3-5份二硫化钼、4-8份二氧化锆、1-3份二硼化钛混合研磨,随后在氮气氛围下于250-350℃下保温反应5-10min;再以速率1-5℃/min升至500-600℃煅烧20-50min,得混合粉末;
S4:将步骤S3中所述混合粉末于压力0.15-0.2MPa中加入步骤S1所述混合液A和步骤S2所述混合液B,于功率2000-3000W下超声处理10-30min;随后经干燥、热压后即可得到所述新型荧光纳米材料。
2.根据权利要求1所述的一种新型荧光纳米材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中将8份6-二脒基-2-苯基吲哚、18份环己基氨基磺酸和8份异丁基三乙氧基硅烷混合。
3.根据权利要求1所述的一种新型荧光纳米材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中在温度40℃加热反应1.5h。
4.根据权利要求1所述的一种新型荧光纳米材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中加入10份石墨烯,在零下3-0℃下浸渍反应45min。
5.根据权利要求1所述的一种新型荧光纳米材料的制备方法,其特征在于,步骤S3中将4份二硫化钼、6份二氧化锆、2份二硼化钛混合。
6.根据权利要求1所述的一种新型荧光纳米材料的制备方法,其特征在于,步骤S3中在氮气氛围下于300℃下保温反应8min;再以速率3℃/min升至585℃煅烧40min。
7.根据权利要求1所述的一种新型荧光纳米材料的制备方法,其特征在于,步骤S4中所述压力0.175MPa,于功率2650W下超声处理20min。
8.根据权利要求1-7任意一条所述制备方法制备得到的新型荧光纳米材料。
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