CN108659822A - 一种新型磁性纳米荧光材料的制备方法 - Google Patents

一种新型磁性纳米荧光材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108659822A
CN108659822A CN201810696580.0A CN201810696580A CN108659822A CN 108659822 A CN108659822 A CN 108659822A CN 201810696580 A CN201810696580 A CN 201810696580A CN 108659822 A CN108659822 A CN 108659822A
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
parts
added
preparation
nickel oxide
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.)
Pending
Application number
CN201810696580.0A
Other languages
English (en)
Inventor
张�成
张未
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuzhou Casting Biological Technology Co Ltd
Original Assignee
Xuzhou Casting Biological Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuzhou Casting Biological Technology Co Ltd filed Critical Xuzhou Casting Biological Technology Co Ltd
Priority to CN201810696580.0A priority Critical patent/CN108659822A/zh
Publication of CN108659822A publication Critical patent/CN108659822A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/42—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of organic or organo-metallic materials, e.g. graphene
    • 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
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • 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
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18—Metal complexes
    • C09K2211/183—Metal complexes of the refractory metals, i.e. Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta or W

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种新型磁性纳米荧光材料的制备方法，以氧化镍为主要原料，加入氢氧化钠、磷酸二氢钠、聚乙烯亚胺和四氢呋喃等试剂，然后加入1,8‑萘酰亚胺和Zr基荧光微晶复合材料两种荧光材料，最后将其加入过氧乙酰硝酸酯中搅拌，制得新型磁性纳米荧光材料。本发明制备的新型磁性纳米荧光材料与市场上普通的荧光材料相比，荧光强度高，且具有背景干扰低、清晰度高、适用性强、环境污染小等特点。

Description

一种新型磁性纳米荧光材料的制备方法
技术领域
本发明属于材料制备领域，具体涉及一种荧光材料的制备方法。
背景技术
传统的磁性荧光粉末，由配粉和载粉组成。配粉由荧光强度弱、易被光漂白的有机荧光物质制成。载粉由铁、钴、镍等金属制成，虽能在磁场作用下形成磁穗，但颗粒度较大，不利于指纹细节特征的显现。目前，磁性纳米材料广泛应用于生物分离和纯化、药物靶向输送、靶向治疗等领域中。纳米氧化镍材料可以形成磁穗，并能够发挥比表面积大、颗粒细腻和吸附性能可调的纳米材料先天优势，是一种理想的磁性载粉材料。然而，纳米氧化镍磁性粒子不具备荧光性能，对于陈旧性的或背景花纹复杂的指纹显现效果不理想。本发明以氧化镍为主要原料，加入氢氧化钠、磷酸二氢钠、聚乙烯亚胺和四氢呋喃等试剂，然后加入1,8-萘酰亚胺和Zr基荧光微晶复合材料两种荧光材料，制得新型磁性纳米荧光材料，具有背景干扰低、清晰度高、适用性强、环境污染小等特点。
发明内容
本发明公开了一种新型磁性纳米荧光材料的制备方法，与市场上普通的荧光材料相比，荧光强度高，且具有背景干扰低、清晰度高、适用性强、环境污染小等特点。
一种新型磁性纳米荧光材料的制备，其特征在于该方法包括以下步骤：
1）取100重量份的氧化镍纳米粒于烧瓶中，加入150重量份蒸馏水中，超声处理15min，缓慢加入500重量份聚乙酰亚胺，在100rmp转速下磁力搅拌1h，待其分散均匀后，升温至30℃水浴反应24h，反应结束后强磁分离，分离得到的固体用90重量份蒸馏水和600重量份乙醇分别洗涤3次，即得聚乙烯亚胺修饰的氧化镍磁性纳米粒，备用；
2）取16.7重量份聚丙烯酸于反应釜中，加入1.5重量份四氢呋喃、3.1重量份1,8-萘酰亚胺，磁力搅拌2h使其充分混合溶解，再加入6.44重量份二环己基碳亚胺，室温下搅拌反应12h，调整pH为4，得到接有1,8-萘酰亚胺荧光团的聚合物分子过氧乙酰硝酸酯溶液；取步骤1）中制备的30重量份氧化镍磁性纳米粒超声分散于200重量份去离子水中，加入1.24重量份的Zr基荧光微晶复合材料，90rmp条件下边搅拌边通入高纯度氮气30min，搅拌结束后将混合溶液加入到上述过氧乙酰硝酸酯溶液中，磁力搅拌2h后进行磁分离，将得到的固体用150重量份蒸馏水和120重量份乙醇洗涤3~5次至上清液无荧光，将其保存在水溶液中，即得到含有萘酰亚胺和Zr基荧光微晶复合材料荧光团的新型磁性氧化镍纳米荧光材料。
上述Zr基荧光微晶复合材料材料的制备方法为：将0.263重量份ZrCl4和0.136重量份对苯二甲酸溶于15重量份二甲基甲酰胺中，滴加0.2重量份乙酸，混合搅拌30min后置于以聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，在温度为120℃的烘箱中反应24h，冷却至室温后，抽滤，用30重量份二甲基甲酰胺冲洗3次，在60℃条件下烘干6h，研磨后得到白色固体粉末即为Zr基荧光微晶复合材料材料。
有益效果：通过大量研究发现，通过水热法在氧化镍磁性纳米粒上连接一定数量的荧光基团而制备出了一种磁性氧化镍纳米荧光材料，与现存传统的磁性纳米荧光材料对比，本发明合成的新材料合成快速便捷，成本低廉、便于生产规模放大，荧光强度高，且具有背景干扰低、清晰度高、适用性强、环境污染小等特点，该新型纳米荧光材料在安技术领域具有巨大的潜在应用价值。
具体实施方式
实施例1
1）取100重量份的氧化镍纳米粒于烧瓶中，加入150重量份蒸馏水中，超声处理15min，缓慢加入500重量份聚乙酰亚胺，在100rmp转速下磁力搅拌1h，待其分散均匀后，升温至30℃水浴反应24h，反应结束后强磁分离，分离得到的固体用90重量份蒸馏水和600重量份乙醇分别洗涤3次，即得聚乙烯亚胺修饰的氧化镍磁性纳米粒，备用；
2）取16.7重量份聚丙烯酸于反应釜中，加入1.5重量份四氢呋喃、3.1重量份1,8-萘酰亚胺，磁力搅拌2h使其充分混合溶解，再加入6.44重量份二环己基碳亚胺，室温下搅拌反应12h，调整pH为4，得到接有1,8-萘酰亚胺荧光团的聚合物分子过氧乙酰硝酸酯溶液；取步骤1）中制备的30重量份氧化镍磁性纳米粒超声分散于200重量份去离子水中，加入1.25重量份的Zr基荧光微晶复合材料，90rmp条件下边搅拌边通入高纯度氮气30min，搅拌结束后将混合溶液加入到上述过氧乙酰硝酸酯溶液中，磁力搅拌2h后进行磁分离，将得到的固体用150重量份蒸馏水和120重量份乙醇洗涤3~5次至上清液无荧光，将其保存在水溶液中，即得到含有萘酰亚胺和Zr基荧光微晶复合材料荧光团的新型磁性氧化镍纳米荧光材料。
上述Zr基荧光微晶复合材料的制备方法为：将0.263重量份ZrCl4和0.136重量份对苯二甲酸溶于15重量份二甲基甲酰胺中，滴加0.2重量份乙酸，混合搅拌30min后置于以聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，在温度为120℃的烘箱中反应24h，冷却至室温后，抽滤，用30重量份二甲基甲酰胺冲洗3次，在60℃条件下烘干6h，研磨后得到白色固体粉末即为Zr基荧光微晶复合材料材料。
实施例2
与实施例1完全相同，不同在于：称取31重量份的氧化镍纳米粒和5重量份的Zr基荧光微晶复合材料。
实施例3
与实施例1完全相同，不同在于：称取15重量份的氧化镍纳米粒和1.25重量份的Zr基荧光微晶复合材料。
实施例4
与实施例1完全相同，不同在于：称取10重量份的氧化镍纳米粒、和1.25重量份的Zr基荧光微晶复合材料。
实施例5
与实施例1完全相同，不同在于：称取30重量份的氧化镍纳米粒、和3重量份的Zr基荧光微晶复合材料。
实施例6
与实施例1完全相同，不同在于：称取30重量份的氧化镍纳米粒和8重量份的Zr基荧光微晶复合材料。。
实施例7
与实施例1完全相同，不同在于：称取30重量份的氧化镍纳米粒和15重量份的Zr基荧光微晶复合材料。
实施例8
与实施例1完全相同，不同在于：称取20重量份的氧化镍纳米粒和8重量份的Zr基荧光微晶复合材料。
实施例9
与实施例1完全相同，不同在于：称取20重量份的氧化镍纳米粒和10重量份的Zr基荧光微晶复合材料。
对比例1
与实施例1完全相同，不同在于：不加入Zr基荧光微晶复合材料。
对比例2
与实施例1完全相同，不同在于：制备Zr基荧光微晶复合材料时不加入对苯二甲酸。
对比例3
与实施例1完全相同，不同在于：制备Zr基荧光微晶复合材料时不加入乙酸。
对比例4
与实施例1完全相同，不同在于：制备Zr基荧光微晶复合材料时用CrCl3代替ZrCl4。
对比例5
与实施例1完全相同，不同在于：制备Zr基荧光微晶复合材料时用邻苯二甲酸代替对苯二甲酸。
对比例6
与实施例1完全相同，不同在于：制备磁性纳米荧光材料时不加入Zr基荧光微晶复合材料和1,8-萘酰亚胺。
对比例7
与实施例1完全相同，不同在于：制备磁性纳米荧光材料时不加入二环己基碳亚胺。
对比例8
与实施例1完全相同，不同在于：制备磁性纳米荧光材料时不加入1,8-萘酰亚胺。
对比例9
与实施例1完全相同，不同在于：制备磁性纳米荧光材料时用聚氨酸代替聚丙烯酸。
称取10mg本发明实施例1～9和对比例1～9制备的新型磁性纳米荧光材料，样品经过熔融处理后，利用X射线荧光光谱分析仪，检测发射最强白光时所在的紫外波长，与标准光源的接近程度进行比较（接近程度按照百分比计算，接近程度越高，百分比越大）。
新型磁性纳米荧光材料的相对荧光强度
由实施例1~9可以发现，当在实施例1所处于配比环境中，制得的新型磁性纳米荧光材料发射最强白光时的紫外波长与标准光源的接近度达到100%，而是实施例2~9制备的磁性纳米荧光材料与标准光源的接近度不是特别理想，其接近度均在80%以下，实施例1配比下制备的磁性纳米荧光材料与标准光源的接近度出奇的高，可能的原因是在该比例下，氧化镍纳米粒、聚丙烯酸和Zr基荧光微晶复合材料相互反应时具有一定的协同效果，Zr基荧光微晶复合材料材料以Zr为中心，通过对苯二甲酸与锆离子间的Zr-O键连接构筑成三维结构，四价锆离子与周围的4个对苯二甲酸的羧基氧原子成键，构成了致密八面体结构，大大提高了Zr基荧光微晶复合材料与氧化镍纳米粒的聚合度，在聚丙烯酸的增益效果下使得磁性纳米荧光材料的与标准光源的接近度大幅提高。另外对比例1~5说明Zr基荧光微晶复合材料的加入对新型磁性纳米荧光材料性能影响较大，对比例6~9说明制备新型磁性纳米荧光材料原料及条件的选择对其与标准光源接近度有突出影响。

Claims (3)

1.一种新型磁性纳米荧光材料的制备，其特征在于该方法包括以下步骤：
1）取约100重量份的氧化镍纳米粒于烧瓶中，加入150重量份蒸馏水中，超声处理15min，缓慢加入500重量份聚乙酰亚胺，在100rmp转速下磁力搅拌1h，待其分散均匀后，升温至30℃水浴反应24h，反应结束后强磁分离，分离得到的固体用90重量份蒸馏水和600重量份乙醇分别洗涤3次，即得聚乙烯亚胺修饰的氧化镍磁性纳米粒，备用；
2）取16.7重量份聚丙烯酸于反应釜中，加入1.5重量份四氢呋喃、3.1重量份1,8-萘酰亚胺，磁力搅拌2h使其充分混合溶解，再加入6.44重量份二环己基碳亚胺，室温下搅拌反应12h，调整pH为4，得到接有1,8-萘酰亚胺荧光团的聚合物分子过氧乙酰硝酸酯溶液；取步骤1）中制备的30重量份氧化镍磁性纳米粒超声分散于200重量份去离子水中，加入1.24重量份的Zr基荧光微晶复合材料，90rmp条件下边搅拌边通入高纯度氮气30min，搅拌结束后将混合溶液加入到上述过氧乙酰硝酸酯溶液中，磁力搅拌2h后进行磁分离，将得到的固体用150重量份蒸馏水和120重量份乙醇洗涤3~5次至上清液无荧光，将其保存在水溶液中，即得到含有萘酰亚胺和Zr基荧光微晶复合材料荧光团的新型磁性氧化镍纳米荧光材料。
2.根据权利要求1中一种新型磁性纳米荧光材料的制备方法，其特征在于步骤1）中氧化镍纳米粒的制备方法：准确称取9.812重量份FeCl3·6H2O分散于35重量份蒸馏水中，持续通入氮气30min除氧，加入0.220重量份铁在300rmp转速下磁力搅拌2h，在30℃恒温水浴下将该混合溶液缓慢滴入300重量份1.5mol/l的NaOH溶液中，调节pH值11~12，然后60℃恒温水浴陈化1h，得到黑色沉淀物，用磁铁吸附沉淀弃去上清液后用100重量份去氧水洗涤3~4次，磁分离得到沉淀物，再用300重量份0.01mol/l的HCl溶液加入装有沉淀物的烧杯中，中和掉粒子表面所带的负电荷至溶液呈中性，强磁分离，即制得粒径为168nm氧化镍纳米粒。
3.根据权利要求1中一种新型磁性纳米荧光材料的制备方法，其特征步骤2）中Zr基荧光微晶复合材料材料的制备方法为：将0.263重量份ZrCl4和0.136重量份对苯二甲酸溶于15重量份二甲基甲酰胺中，滴加0.2重量份乙酸，混合搅拌30min后置于以聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，在温度为120℃的烘箱中反应24h，冷却至室温后，抽滤，用30重量份二甲基甲酰胺冲洗3次，在60℃条件下烘干6h，研磨后得到白色固体粉末即为Zr基荧光微晶复合材料材料。
CN201810696580.0A 2018-06-29 2018-06-29 一种新型磁性纳米荧光材料的制备方法 Pending CN108659822A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810696580.0A CN108659822A (zh) 2018-06-29 2018-06-29 一种新型磁性纳米荧光材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810696580.0A CN108659822A (zh) 2018-06-29 2018-06-29 一种新型磁性纳米荧光材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108659822A true CN108659822A (zh) 2018-10-16

Family

ID=63772598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810696580.0A Pending CN108659822A (zh) 2018-06-29 2018-06-29 一种新型磁性纳米荧光材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108659822A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104745193A (zh) * 2015-02-13 2015-07-01 中南大学 一种荧光磁性纳米复合材料及其制备方法
CN107603592A (zh) * 2017-08-30 2018-01-19 河南理工大学 一种磁性荧光纳米材料的制备方法及其荧光检测方法
CN107964400A (zh) * 2017-12-19 2018-04-27 北京理工大学 一种新型磁性荧光纳米复合材料的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104745193A (zh) * 2015-02-13 2015-07-01 中南大学 一种荧光磁性纳米复合材料及其制备方法
CN107603592A (zh) * 2017-08-30 2018-01-19 河南理工大学 一种磁性荧光纳米材料的制备方法及其荧光检测方法
CN107964400A (zh) * 2017-12-19 2018-04-27 北京理工大学 一种新型磁性荧光纳米复合材料的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xiong Photoluminescent ZnO nanoparticles modified by polymers
Ma et al. Hydrophilic dual‐responsive magnetite/PMAA core/shell microspheres with high magnetic susceptibility and ph sensitivity via distillation‐precipitation polymerization
Ansari et al. Luminescent mesoporous LaVO 4: Eu 3+ core-shell nanoparticles: synthesis, characterization, biocompatibility and their cytotoxicity
Dodi et al. Core–shell magnetic chitosan particles functionalized by grafting: synthesis and characterization
Zhang et al. A simple route to CoFe 2 O 4 nanoparticles with shape and size control and their tunable peroxidase-like activity
Tang et al. Hybrid conjugated polymer-Ag@ PNIPAM fluorescent nanoparticles with metal-enhanced fluorescence
Shi et al. Preparation and characterization of core-shell structure Fe3O4@ C magnetic nanoparticles
Zhu et al. Fluorescent magnetic Fe3O4/rare earth colloidal nanoparticles for dual‐modality imaging
CN107876799A (zh) 高振实密度低比表面积超细银粉及其制备方法
KR20100004220A (ko) 페하 민감성 금속 나노 입자 및 이의 제조 방법.
Ma et al. Self-assembled Co-doped β-Bi2O3 flower-like structure for enhanced photocatalytic antibacterial effect under visible light
CN107452457A (zh) 一种磁性纳米颗粒、制备方法及其应用
Zhang et al. Immobilization of α-Fe2O3 nanoparticles on PET fiber by low temperature hydrothermal method
Ma et al. Facile synthesis of ultrasmall MnFe2O4 nanoparticles with high saturation magnetization for magnetic resonance imaging
CN106589417A (zh) 磁性阳离子淀粉微球的制备方法
CN106315684A (zh) 尺寸可控的球形MnZn铁氧体磁性纳米颗粒的制备方法
CN103193472A (zh) 超声辅助共沉淀法合成近球形钡铁氧体超细粉体的方法
Fujita et al. Colorless Magnetic Colloidal Particles Based on an Amorphous Metal‐Organic Framework Using Holmium as the Metal Species.
Macková et al. Magnetic hollow poly (N-isopropylacrylamide-co-N, N′-methylenebisacrylamide-co-glycidyl acrylate) particles prepared by inverse emulsion polymerization
CN108190849B (zh) 一种石墨相氮化碳纳米粒及其制备方法
CN109133144A (zh) 一种单分散超小粒径二氧化铈纳米晶的制备方法
Wang et al. Carbon dots@ noble metal nanoparticle composites: research progress report
CN103130937A (zh) 一种pam包覆的四氧化三铁功能化纳米材料的制备方法
CN108659822A (zh) 一种新型磁性纳米荧光材料的制备方法
CN106082352B (zh) 一种FeAsO4/Fe2O3复合材料及其制备方法和应用

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
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20181016

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication