[发明专利]一种超分子自组装制备水溶性稀土纳米粒子的方法

权利要求书

1.一种超分子自组装制备水溶性稀土纳米粒子的方法，其特征在于是先合成金刚烷羧酸修饰的油溶性的稀土纳米粒子，然后加入β-环糊精将其转化为亲水性的稀土纳米粒子，具体步骤如下：

(1)金刚烷羧酸修饰的油溶性稀土纳米粒子的制备：

所述金刚烷羧酸修饰的油溶性稀土纳米粒子为以下三类，其稀土纳米粒子成分分别为碱金属稀土四氟化物MRF₄、稀土氧化物R₂O₃及稀土三氟化物RF₃，反应原料及配比分别如下：

a.碱金属稀土四氟化物MRF₄，其原料为1～5mmol三氟乙酸稀土盐R(CF₃COO)₃，1～10mmol三氟乙酸碱金属盐M(CF₃COO)和1～14mmol的金刚烷羧酸钠；

b.稀土氧化物R₂O₃，其原料为1～5mmol水合乙酸稀土盐和1～14mmol的金刚烷羧酸钠；

c.稀土三氟化物RF₃，其原料为1～5mmol三氟乙酸稀土盐R(CF₃COO)₃和1～14mmol的金刚烷羧酸钠；

将上述反应原料分散于10～100ml油胺和十八烯组成的混合溶剂中，油胺和十八烯的体积比为V∶V＝1∶20～20∶1，体系升温至90～120℃，除水1～2h，然后升温至250～320℃，恒温1～2h，冷却至室温后，加入非极性有机溶剂，超声分散，离心分离，再用非极性有机溶剂洗涤固体1～6次，在-30～50℃下真空干燥2～50小时，即得到需要的以金刚烷羧酸修饰的油溶性稀土纳米粒子；

(2)水溶性稀土纳米粒子的制备：

将步骤1制得的金刚烷羧酸修饰的稀土纳米粒子以0.1g/L～10g/L的浓度分散于水和乙醇的混合体系当中，水和乙醇的体积比为V∶V＝1∶5～1∶20，然后向该溶液中再加入0.1～10mg/ml的β-环糊精或者其功能化衍生物的水溶液，其中，纳米粒子分散体系与β-环糊精水溶液的体积比为10∶1～1∶10，搅拌0.5min～60min，离心分离出稀土纳米材料，用乙醇或者水洗涤2～5次，在-30～50℃下真空干燥2～50小时，即制得以金刚烷和β-环糊精的配合物为配体的水溶性稀土纳米粒子材料；

其中，

所述的三氟乙酸碱金属盐M(CF₃COO)为CF₃COOLi，CF₃COONa或CF₃COOK；

所述的金刚烷羧酸为金刚烷甲酸或金刚烷乙酸。

2.根据权利要求1所述的超分子自组装制备水溶性稀土纳米粒子的方法，其特征在于所述的三氟乙酸稀土盐R(CF₃COO)₃，为包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)、钇(Y)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba)的三氟乙酸盐中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的超分子自组装制备水溶性稀土纳米粒子的方法，其特征在于所述的水合乙酸稀土盐，为包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)和钇(Y)的水合乙酸稀土盐中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的超分子自组装制备水溶性稀土纳米粒子的方法，其特征在于所述的非极性有机溶剂为环己烷、正己烷、正庚烷、氯仿或苯。

5.根据权利要求1所述的超分子自组装制备水溶性稀土纳米粒子的方法，其特征在于所述的功能化β-环糊精的衍生物为2、4、6位羟基的氨基功能化衍生物、羧基功能化衍生物或巯基功能化衍生物。