负载有机磷光体的中空介孔SiO2亲水磷光纳米探针制备方法与流程

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种负载有机磷光体的中空介孔sio2亲水磷光纳米探针制备方法。

背景技术：

超长有机磷光可以消除瞬态背景荧光带来的干扰，显著增加信噪比，因此非常适合生物成像。

在分子运动与环境中氧和水分子等猝灭因子的作用下，非金属有机磷光体会发生快速的非辐射跃迁，这限制了它们的磷光性能。如今，结晶被认为是抑制非辐射跃迁的有效途径之一，它可以为磷光分子提供刚性限制。然而，大多数的有机结晶体是油溶性的，不能良好地分散在水性环境中，这限制了其在生物应用中的发展。

现有技术cn108478806a公开了一种中空介孔二氧化硅药物载体纳米孔道的可靠性封装制备方法，主要通过采用溶胶凝胶法合成带有纳米孔道的中空介孔二氧化硅微米颗粒，然后通过使用二甲基甲酰胺(dmf)多次清洗去除ps模板球,之后采用乙醇以及去离子水去除残余有机物，即可形成带有纳米孔道的中空介孔二氧化硅微纳米颗粒。该技术方案用dmf清除ps模板球过于繁琐，且ps模板球的清除不够彻底。

技术实现要素：

本发明方法的核心内容是采用“自上而下”的方法，往hmsnps内装载疏水的有机磷光体。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种负载有机磷光体的中空介孔sio2亲水磷光纳米探针制备方法，包括：

首先，以单分散的聚苯乙烯(ps)球为模板，十六烷基三甲基溴化铵(ctab)与正硅酸四乙酯(teos)分别作为致孔剂和硅源，通过溶胶-凝胶法，在ps纳米球表面生长一层介孔二氧化硅(msio2)；

然后在高温环境下，ps模板球与ctab致孔剂被煅烧移除，从而形成具有大空腔与介孔通道的hmsnps(中空介孔二氧化硅纳米粒子,hollowmesoporoussilicananoparticles)；

再将hmsnps作为亲水纳米容器，往空腔内部装载含有有机磷光体的饱和溶液；

然后，待溶剂挥发完毕后，有机磷光体则会在空腔内析出结晶。

作为本发明的一种实施方案，通过多次重复装载与干燥步骤，可增加有机磷光体在hmsnps内的装载量，提高phosphors@hmsnps的磷光性能。

作为本发明的一种实施方案，首先将50-100mg的模板球ps加到烧瓶中，随后加入40-80mg的表面活性剂三乙醇胺与75-150mg的致孔剂ctab，优选模板球ps：三乙醇胺：致孔剂ctab质量比为1：0.8：1.5，待混合液加热到一定温度(50-80℃)后，加入一定量的硅源teos(100-200μl)，以在ps球表面生长一层msio2。

作为本发明的一种实施方案，通过马弗炉煅烧(723-823k)反应完成后的样品，在一定时间内(4-8h)彻底去除ps模板球与ctab，从而获得hmsnps。

作为本发明的一种实施方案，将hmsnps与含有有机磷光体的饱和溶液(溶剂易挥发，如甲苯、二氯甲烷等)混合，使溶液进入到hmsnps空腔内。

作为本发明的一种实施方案，有机磷光体选自dczeo，mczt,cphcz,se与czdclt等，其化学结构式如下：

可通过有机合成方法获得。

本发明另一目的在于提供一种负载有机磷光体的中空介孔二氧化硅核壳结构亲水磷光纳米探针，其通过前述制备方法制备得到。

本发明相对于现有技术的有益效果包括：

通过“自上而下”的方法，疏水的有机磷光体可在hmsnps空腔内原位结晶。结晶的有机磷光体具有更优异的磷光性质，而介孔sio2壳则赋予了结晶体亲水的性质。因此，与传统的疏水性有机磷光体不同，phosphors@hmsnps能够稳定地分散在水环境中，并高效地发出磷光，能够被用于磷光生物成像。此外，该制备方法具有简便性、通用性和高效率。

附图说明

图1，负载有机磷光体的中空介孔二氧化硅纳米球的制备示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种负载有机磷光体的中空介孔sio2亲水磷光纳米探针制备方法，参照具体路线如图1所示：

(1).首先将模板球ps(50mg)加到烧瓶中，随后加入表面活性剂三乙醇胺(teoa，40mg)与致孔剂ctab(75mg)。待混合液加热到80℃后，加入一定量的硅源teos(100μl)，以在ps球表面生长一层msio2。

(2).通过马弗炉煅烧(723k)反应完成后的样品，在一定时间内(4h)彻底去除ps模板球与ctab，从而获得hmsnps。

(3).将hmsnps与含有有机磷光体(dczeo)的饱和溶液(甲苯)混合，使溶液进入到hmsnps空腔内。

(4).对装有饱和溶液的hmsnps进行干燥(常温下干燥过夜)，使有机磷光体在hmsnps空腔内原位结晶。

实施例2

一种负载有机磷光体的中空介孔sio2亲水磷光纳米探针制备方法，参照具体路线如图1所示：

(1).首先将模板球ps(50mg)加到烧瓶中，随后加入表面活性剂三乙醇胺(teoa，40mg)与致孔剂ctab(75mg)。待混合液加热到80℃后，加入一定量的硅源teos(200μl)，以在ps球表面生长一层msio2。

(2).通过马弗炉煅烧(823k)反应完成后的样品，在一定时间内(8h)彻底去除ps模板球与ctab，从而获得hmsnps。

(3).将hmsnps与含有有机磷光体(mczt)的饱和溶液(二氯甲烷)混合，使溶液进入到hmsnps空腔内。

(4).对装有饱和溶液的hmsnps进行干燥(常温下干燥过夜)，使有机磷光体在hmsnps空腔内原位结晶。

实施例3

一种负载有机磷光体的中空介孔sio2亲水磷光纳米探针制备方法，参照具体路线如图1所示：

(1).首先将模板球ps(100mg)加到烧瓶中，随后加入表面活性剂三乙醇胺(teoa，80mg)与致孔剂ctab(150mg)。待混合液加热到80℃后，加入一定量的硅源teos(200μl)，以在ps球表面生长一层msio2。

(2).通过马弗炉煅烧(823k)反应完成后的样品，在一定时间内(6h)彻底去除ps模板球与ctab，从而获得hmsnps。

(3).将hmsnps与含有有机磷光体(cphcz)的饱和溶液(甲苯)混合，使溶液进入到hmsnps空腔内。

(4).对装有饱和溶液的hmsnps进行干燥(常温下真空干燥过夜)，使有机磷光体在hmsnps空腔内原位结晶。

实施例4

将实施例1、2和3的技术方案，分别重复步骤(3)和(4)将干燥后的样品与含有有机磷光体的饱和溶液混合，然后干燥。可多次重复该步骤以提高有机磷光体在hmsnps空腔内的装载量(有机磷光体质量百分比>8％)。

实施例5

将实施例4所得的phosphors@hmsnps样品分散到水中，用紫外(uv)灯照射一段时间后，移除紫外灯，可观察到水溶液发出一定时间(具体时间取决于负载的有机磷光体本身的磷光性质)的磷光。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。