[发明专利]基于硅纳米线的荧光化学逻辑开关及其制备方法

权利要求书

1.一种基于硅纳米线的荧光化学逻辑开关的制备方法，其特征是，该方法 包括以下步骤：

1)硅纳米线的表面处理：

将硅纳米线在温度为90-150℃的氧等离子体中处理1-3小时；或用波长 为325纳米的连续激光对硅纳米线照射0.5-2小时；或用钙离子源轰击硅纳 米线0.5-2小时；或用化学方法进行表面活化，将硅纳米线放入浓硫酸和双 氧水的混合液中，在温度为60-90℃下煮10-60分钟，冷至室温，用蒸馏水洗 至中性，然后放入H₂O∶H₂O₂∶NH₃.H₂O的体积比为3-5∶0.2-1∶1的混合液中1-3 小时，取出，用蒸馏水洗至中性，真空干燥；

2)硅纳米线的表面修饰：

在连有分水器的容器中加入20mg步骤1)得到的表面处理过的硅纳米线 和40mL无水甲苯，惰性气体保护下，加热到140℃共沸蒸馏除去水分，蒸出 30mL甲苯后，降温至60-90℃并加入0.6mmol-1.8mmol的N-3-三乙氧基硅丙 基丹磺酰胺，在温度为60-90℃下搅拌12-48小时，降至室温，用过滤器过滤 得到表面修饰的硅纳米线粗产品；粗产品在有机溶剂中进行超声清洗，过滤， 除去未反应的N-3-三乙氧基硅丙基丹磺酰胺，真空干燥得到基于硅纳米线的 荧光化学逻辑开关；该逻辑开关以pH值、Hg(II)及Cl^-或Br^-为输入，以修饰 的硅纳米线的荧光为输出，构成三输入荧光逻辑开关。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的硅纳米线直径在15～ 25nm，长度在1um～10um。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的浓硫酸和双氧水的混合 液中，浓硫酸∶双氧水的摩尔比为7∶3。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的粗产品在有机溶剂中进 行超声清洗是依次在甲苯，二氯甲烷，乙醇中进行超声清洗。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤2)所述的无水甲苯是新 蒸的无水甲苯。

6.一种由权利要求1～5任一项方法得到的基于硅纳米线的荧光化学逻辑 开关。

7.根据权利要求6所述的基于硅纳米线的荧光化学逻辑开关，其特征是： 基于硅纳米线的荧光化学逻辑开关的一维纳米结构本身在分散于去离子水中 进行荧光检测中是无序分布，或是有序阵列分布。