[发明专利]以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO2纳米粒子及其制备方法

权利要求书

1.一种以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO₂纳米粒子，具有核壳结构，内核包含带正电的聚电解质团簇，其掺杂有带负电的荧光染料和SiO₂，以及可选择的带负电的添加剂，外壳由SiO₂组成，其中，添加剂和荧光染料所带负电荷之和小于聚电解质团簇所带正电荷，所述的聚电解质分子量为10～50万Da，所述荧光染料与添加剂所带负电荷之和与聚电解质所带正电荷的电荷摩尔比为大于0，且小于等于0.62∶1。

2.一种如权利要求1所述的以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO₂纳米粒子，其特征在于，所述的聚电解质团簇为聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚季铵盐-7或聚季铵盐-2。

3.一种如权利要求1所述的以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO₂纳米粒子，其特征在于，所述添加剂为乙二胺四乙酸、柠檬酸，或它们的钠盐。

4.一种如权利要求1所述的以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO₂纳米粒子，其特征在于，所述的荧光染料为8-羟基-1，3，6-三磺基芘、7-羟基-4-乙酸香豆素、荧光素钠盐、磺基罗丹明101中的1～2种。

5.一种如权利要求1所述的以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO₂纳米粒子，其特征在于，所述荧光染料与添加剂所带负电荷之和与聚电解质所带正电荷的电荷摩尔比为0.25∶1～0.62∶1。

6.一种以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO₂纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：

1)聚电解质与荧光染料的复合物溶液制备：在醇水混合液中加入带正电的聚电解质溶液，搅拌下加入带负电的荧光染料溶液，得到聚电解质与荧光染料的复合物溶液，其中荧光染料所带负电荷小于聚电解质团簇所带正电荷；

2)有机硅源的预水解：向另一个容器中加入乙醇、水和氨水，搅拌下加入硅氧烷，形成硅氧烷的预水解体系；

3)有机硅源包覆：将步骤1)所得聚电解质与荧光染料的复合物溶液加入到步骤2)所得硅氧烷的预水解体系中，搅拌继续反应，制得以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO₂纳米粒子。 

7.一种如权利要求6所述的以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO₂纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的聚电解质和荧光染料复合物溶液中醇水体积比＝7～10。

8.一种如权利要求6所述的以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO₂纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的聚电解质溶液的质量浓度0.1～0.4mg/mL。

9.如权利要求8所述的以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO₂纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的聚电解质溶液的质量浓度为0.2mg/mL。

10.一种如权利要求6所述的以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO₂纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述步骤1)的聚电解质与荧光染料的复合物溶液制备过程中，还包括加入带负电的添加剂的步骤，其中添加剂与荧光染料的负电荷摩尔总量小于聚电解质的正电荷摩尔量。

11.一种如权利要求10所述的以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO₂纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述荧光染料与添加剂所带负电荷之和与聚电解质所带正电荷的电荷摩尔比大于0，且小于等于0.62∶1。

12.一种如权利要求11所述的以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO₂纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述荧光染料与添加剂所带负电荷之和与聚电解质所带正电荷的电荷摩尔比为0.25∶1～0.62∶1。

13.一种如权利要求6所述的以正电聚电解质为模板掺杂负电染料的SiO₂纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中预水解体系的NH₃浓度为0.14mol/L，预水解时间为15～25分钟。