[发明专利]核壳型稀土配合物长寿命发光纳米颗粒的制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于纳米材料领域，特别涉及一种核壳型稀土配合物长寿命发光纳米颗粒及其制备方法。

背景技术：

近十年来，纳米物质以其尺度上的超微化而产生的表面效应、体积效应、量子尺寸效应、量子隧道效应等独特的性质，一跃成为大家争相研究的热点。其中科学家们创造了一种新的结构-核壳结构，通过改变内核和外壳的材料、结构或表面特性可调控纳米颗粒的性能，扩展纳米颗粒的应用范围，能产生许多特殊的性质。纳米材料的研究已经拓展为化学、物理、生物、材料等诸多学科的交叉领域，在电子学、光学、化工、颜料和医学等方面都显示出了诱人的应用前景。除此之外，核壳结构的纳米颗粒在基本理论及学术上有较高的研究价值。

纳米颗粒的制备方法有很多，其中反相微乳液法制备纳米颗粒的技术得到了很大的发展。水相以纳米尺寸的水滴形式分布在油相中，并依靠聚集在油水界面出的表面活性剂起到稳定作用，与油相形成了彼此分离的微区。反相微乳液法具有以下明显的特点：(1)粒径分布均匀，粒径可以控制，半径在5～100nm之间；(2)选择不同的表面活性剂修饰微粒子表面，可获得特殊性质的纳米微粒；(3)由于分散相液滴小，体系呈半透明或透明状，在光学上各向同性；(4)粒子的表面包覆一层(或几层)表面活性剂，粒子间不易聚结，稳定性好；(5)分散相与分散介质有低的界面张力，体系是热力学稳定的。(6)粒子表层类似于“活性膜”，该层基团可被相应的有机基团所取代，从而制得特殊的纳米功能材料；(5)表面活性剂对纳米微粒表面的包覆改善了纳米材料的界面性质，显著地改善了其光学、催化及电流变等性质。用反相微乳液法制备的纳米粒子具有粒径小、分散性好、不含杂质等优点，且该方法工艺简单，操作方便，是一种具有发展前途的纳米粒子的制备方法。

稀土配合物染料是一类具有长寿命发光的化合物，可以利用时间分辨检测技术消除背景荧光(微秒量级)对探测信号的影响，可以有效消除生物体系内源荧光的背景干扰。因此，关于稀土配合物纳米材料的研究具有十分重要的意义。

发明内容：

本发明所要解决的问题是提供一种操作容易、能耗低的稀土配合物长寿命发光纳米颗粒及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现上述发明目的的。

稀土长寿命发光纳米颗粒的制备方法包括了长寿命发光稀土配合物的合成和反相微乳液法制备长寿命发光纳米颗粒。

包括以下步骤：1)、长寿命发光稀土配合物的合成：将氧化铕(Eu₂O₃)溶于浓盐酸中或氧化铽(Tb₄O₇)溶于高氯酸中，加热除去多余的浓盐酸或高氯酸，加乙醇稀释得透明溶液；另以乙醇溶解噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)，将氯化铕的乙醇溶液或氯酸铽的乙醇溶液和TTA的乙醇溶液徐徐加入混合，水浴加热，磁力搅拌，控制温度为55℃-65℃，调节pH值5.5-6.5左右，反应30-50分钟；以乙醇溶解1，10-邻菲罗琳(phen)，滴加至反应体系中，控制反应温度在55-65℃继续反应4-6h，搅拌冷却。静置过夜，抽滤；先用乙醇水溶液洗涤，再用蒸馏水洗涤，干燥，以甲醇-氯仿混合溶液重结晶数次，得长寿命发光稀土配合物；

2)、稀土配合物长寿命发光纳米颗粒的制备：在含有表面活性剂曲拉通X-100、环己烷和正己醇的体系中，以水为分散相，加入1)步长寿命发光稀土配合物固体，制备油包水的微乳液，与氨水催化正硅酸乙酯水解所形成的二氧化硅共聚，以上混合液在常温下持续搅拌20-30小时后停止反应，加入丙酮破乳，离心，先后用无水乙醇和二次蒸馏水洗多次至上清液无发光为止，得到稀土配合物的长寿命发光纳米颗粒。

所述1)步中将氯化铕的乙醇溶液或氯酸铽的乙醇溶液和TTA的乙醇溶液徐徐加入混合，水浴加热，磁力搅拌，优选：控制温度为60℃，调节pH值6，反应40分钟。

所述1)步中以乙醇溶解1，10-邻菲罗琳phen，滴加至反应体系中优选：控制反应温度在55-60℃继续反应5h。

所述1)步中所述的乙醇水溶液洗涤时的乙醇与水的体积比为1∶1。

所述1)步中优选：于50℃下真空干燥。

本发明具体的制备方法为：