一种加热测温双重功能性纳米粒子的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于功能化的纳米材料技术领域，特别涉及一种加热测温双重功能性纳米粒子的制备方法。
【背景技术】
[0002]量子点，又叫做半导体纳米晶体，具有独特的光、热、电等特性，在生物荧光标记、生物成像以及太阳能电池等方面具有广泛的应用前景。二氧化硅/金核壳纳米粒子由于具有生理波段光热转换的功能，可以作为生物医药上的热疗材料。目前，用化学合成的方法，可以分别合成光热转换加热的核壳纳米粒子和能测温的温敏碲化镉量子点，而制备具有加热测温双重功能性的二氧化硅/金/二氧化硅/碲化镉四层纳米粒子的报道还没有，也没有用化学合成的方法制备此类四层复合材料的报道。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种加热测温双重功能性纳米粒子的制备方法，能够制备出既具有光热转换加热功用，又具有荧光测温功能的二氧化硅/金/二氧化硅/碲化镉四层复合结构的双重功能性纳米粒子。
[0004]为了达到上述目的，发明采取的技术方案为:
[0005]—种加热测温双重功能性纳米粒子的制备方法，包括以下步骤:
[0006]1)光热转换加热的二氧化硅/金粒子的制备:
[0007]1.1)二氧化娃核粒子的制备:向反应容器中按照体积比为10:1:0.44分别加入无水乙醇、体积浓度为10%的氨水和正硅酸乙酯，混合搅拌8小时即得到二氧化硅核粒子；
[0008]1.2)二氧化硅核粒子的氨基化修饰:将步骤1.1)中所得的二氧化硅核粒子用无水乙醇离心清洗3次之后，分散在等体积的无水乙醇中，然后将二氧化硅核粒子溶液和(3-氨丙基)三甲氧基硅烷按照体积比为1250:1混合，持续搅拌lh，随后将混合溶液置于70°C的水浴锅中保温2h，最后用无水乙醇清洗5次后，分散在等体积的无水乙醇中，即得到了氨基化修饰的二氧化娃核粒子；
[0009]1.3)金纳米粒子的制备:向反应烧瓶中按照体积比为150:1:3.5的比例依次加入超纯水、1M的氢氧化钠水溶液和体积浓度为1 %的四轻甲基氯化磷水溶液，配制成混合溶液并搅拌2min，随后将混合溶液与25mM的氯金酸水溶液按照体积比是22:1相混合，持续搅拌直至溶液颜色变成棕褐色，得到了金纳米粒子；
[0010]1.4)修饰有金纳米粒子的二氧化娃粒子的制备:取步骤1.2)制备的氨基化修饰的二氧化娃核粒子和步骤1.3)制备的金纳米粒子按照体积比1:10的比例相混合并搅拌2h，之后静置过夜，然后用超纯水离心清洗，最后分散在等体积的超纯水中；
[0011]1.5)金壳生长溶液的配制:向反应容器中按照比例100mL:25mg: 15mg分别加入去离子水，无水碳酸钾和三水合氯金酸，持续搅拌直到溶液变澄清；
[0012 ] 1.6) 二氧化硅/金粒子的生成:将步骤1.5)制备的金壳生长溶液、步骤1.4)制备的修饰有金纳米粒子的二氧化硅粒子和质量浓度为37%的甲醛按照30mL: 1.5mL: 120uL的体积比例混合并持续搅拌直至溶液变成蓝绿色即得到了二氧化硅/金粒子；
[0013]2)透光二氧化硅层的合成:将步骤1)中制备的二氧化硅/金粒子用去离子水清洗2次，之后分散在等体积的去离子水中，将浓度为110g/L的聚乙烯吡咯烷酮水溶液加入到二氧化娃/金粒子中，接着在功率为50W的超声清洗机下超声分散20s，其中二氧化娃/金粒子与聚乙烯吡咯烷酮水溶液的体积比是3:1，随后搅拌24h，通过离心清洗，分散在体积浓度为4.2%的氨水乙醇溶液中，然后将聚乙烯吡咯烷酮修饰的二氧化硅/金粒子溶液和体积浓度为10%的正硅酸乙酯乙醇溶液按照体积比100:1的比例混合，持续搅拌12h;
[0014]3)温敏碲化镉量子点的制备:取92mL超纯水置于三口圆底烧瓶中，通过冒泡法进行氮气除氧30min，然后将0.04mol/L的乙酸镉水溶液和0.0lmol/L亚碲酸钾水溶液按照体积比1:1的比例分别加入8mL，随后依次800mg的柠檬酸钠、200mg的巯基丁二酸以及lOOmg的硼氢化钠，组成反应前驱体溶液，在100°C油浴下冷凝回流反应，通过控制反应时间1?9h，得到温敏碲化镉量子点；
[0015]4)温敏碲化镉量子点的吸附:将步骤2)中制备的有透光二氧化硅层的光热转换加热粒子离心清洗之后，分散在等体积的无水乙醇中，向其中加入(3-氨丙基)三甲氧基硅烷，并持续搅拌1小时，其中长有二氧化硅层的光热转换加热粒子溶液与3-氨丙基)三甲氧基硅烷之间的体积比是1000:1，随后将混合液置于70°C的水浴锅中保温2小时，然后离心清洗分散在等体积的无水乙醇中，之后将所得溶液与步骤3)制备的碲化镉量子点按照体积比3:10进行混合搅拌3小时，最后离心清洗即可得到二氧化硅/金/ 二氧化硅/碲化镉四层加热测温双重功能性的纳米粒子。
[0016]本发明的有益效果:本发明所使用的原料方便易得，所需实验设备简单，工艺过程易于掌握，能够制备出分散性良好，圆整度良好的加热测温双重功能性的纳米粒子，得到的总粒径大小250nm左右、透光层二氧化硅厚度为8?20nm的二氧化硅/金/ 二氧化硅/碲化镉四层加热测温双重功能性纳米粒子。
【附图说明】
[0017]图1为实施例1中二氧化硅/金两层核壳纳米粒子的透射电子显微镜照片，其中图(a)放大倍数是5万倍;图(b)放大倍数是4万倍。
[0018]图2为实施例1中二氧化硅/金/二氧化硅三层纳米粒子的透射电子显微镜照片，其中图(a)放大倍数是5万倍;图(b)放大倍数是2万倍。
[0019]图3为实施例1中二氧化硅/金/二氧化硅/碲化镉四层结构的透射电子显微镜照片，其中图(a)放大倍数是5万倍;图(b)放大倍数是15万倍。
[0020]图4为实施例1中碲化镉量子点在反应进行1小时之后，对其进行的荧光表征。
[0021]图5为实施例2中碲化镉量子点在反应进行5小时之后，对其进行的荧光表征。
[0022]图6为实施例3中碲化镉量子点在反应进行9小时之后，对其进行的荧光表征。
[0023]图7是实施例1中步骤1)制备的二氧化硅/金、步骤3)合成的碲化镉量子点和步骤
4)二氧化硅/金/二氧化硅/碲化镉三种不同纳米粒子的UV-vis光谱吸收曲线。
[0024]图8实施例1中合成的二氧化硅/金/二氧化硅/碲化镉四层结构纳米粒子的荧光发射波长同温度之间的对应关系曲线。
【具体实施方式】
[0025]现结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
[0026]实施例1:
[0027]—种加热测温双重功能性纳米粒子的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:
[0028]1)光热转换加热二氧化硅/金粒子的制备:
[0029]1.1)二氧化硅核粒子的制备:向反应容器中按照体积比为10:1:0.44分别加入无水乙醇、体积浓度为10%的氨水和正硅酸乙酯，混合搅拌8小时即得到二氧化硅核粒子；
[0030]1.2)二氧化硅核粒子的氨基化修饰:将步骤1.1)中所得的二氧化硅核粒子用无水乙醇离心清洗3次之后，分散在等体积的无水乙醇中，然后将二氧化硅核粒子溶液和(3-氨丙基)三甲氧基硅烷按照体积比为1250:1混合，持续搅拌lh，随后将混合溶液置于70°C的水浴锅中保温2h，最后用无水乙醇清洗5次后，分散在等体积的无水乙醇中，即得到了氨基化修饰的二氧化娃核粒子；
[0031 ] 1.3)金纳米粒子的制备:向反应烧瓶中按照体积比为150:1:3.5的比例依次加入超纯水、1M的氢氧化钠水溶液和体积浓度为1 %的四轻甲基氯化磷水溶液，混合搅拌2min，随后将混合溶液与25mM的氯金酸水溶液按照体积比是22:1相混合，持续搅拌直至溶液颜色变成棕褐色，得到了金纳米粒子；
[0032 ] 1.4)修饰有金纳米粒子的二氧化娃粒子的制备:取步骤1.2)制备的氨基化修饰的二氧化娃核粒子和步骤1.3)制备的金纳米粒子按照体积比1:10的比例相混合并搅拌2h，之后静置过夜，然后用超纯水离心清洗，最后分散在等体积的超纯水中；
[0033]1.5)金壳生长溶液的配制:向反应容器中按照比例100mL:25mg: 15mg分别加入去离子水，无水碳酸钾和三水合氯金酸，持续搅拌直到溶液变澄清；
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