一种加热测温双重功能性纳米粒子的制备方法_2

文档序号:9661033阅读:来源:国知局
034]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;
[0035]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;
[0036]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lh,得到温敏碲化镉量子点;
[0037]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。
[0038]本实施例制备出的光热转换加热二氧化硅/金核壳纳米粒子参照图1,从图1可以看见,二氧化硅表面长上了一层完整致密的金壳,且分散性良好,粒径分布均匀。
[0039]本实施例透光二氧化硅层的合成参见参照图2,根据图2可以看到,在二氧化硅/金核壳粒子的表面长上了一层厚度比较均匀的二氧化硅层,得到了二氧化硅/金/二氧化硅三层结构,外层的二氧化硅厚度大约有20nm厚,得到的纳米粒子圆整程度良好。
[0040]本实施例得到的二氧化硅/金/二氧化硅/碲化镉四层纳米粒子的结构参照图3,对比图2,可以看到:在二氧化硅/金/ 二氧化硅结构最外层的二氧化硅层上吸附有一层碲化镉量子点,吸附后的二氧化硅层变得更加粗糙,吸附的效果比较均匀。
[0041]制备出的温敏碲化镉量子点的荧光发射波长如图4所示,从图4中可以看到:在反应进行1小时后,量子点溶液有了明显的光致发光现象,其荧光发射波长在537nm。
[0042]实施例2
[0043]—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:
[0044]1)光热转换加热二氧化硅/金粒子的制备:
[0045]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小时即可得到二氧化硅核粒子;
[0046]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;
[0047]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即可,得到了金纳米粒子;
[0048]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;
[0049]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即可;
[0050]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;
[0051]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;
[0052]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5h,得到温敏碲化镉量子点;
[0053]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,之后将所得溶液与先前步骤3)中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。
[0054]制备出的温敏碲化镉量子点的荧光发射波长如图5所示,从图5中可以看到反应5小时后,相对于图4,其荧光发射波长峰值红移了 19.75nm到了 556.25nm。
[0055]实施例3
[0056]—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:
[0057]1)光热转换加热二氧化硅/金粒子的制备:
[0058]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小时即可得到二氧化硅核粒子;
[0059]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;
[0060]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即可,得到了金纳米粒子;
[0061 ] 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
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