[发明专利]一种磁、发光双功能纳米核壳结构羟基磷灰石颗粒的制备方法

权利要求书

1.一种磁、发光双功能纳米核壳结构羟基磷灰石颗粒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：A：磁性羟基磷灰石(Mⁿ⁺-HAP)的水热法制备

(1)取一定量的高分子模板剂和磷酸盐置于蒸馏水中，磁力搅拌至混合均匀，得溶液A。

(2)按磁性金属离子Mⁿ⁺/(Ca²⁺+Mⁿ⁺)的摩尔比=0.05～0.4，取一定量的磁性金属盐和钙盐置于蒸馏水中，磁力搅拌至混合均匀，得溶液B。

(3)将溶液B缓慢滴加到溶液A中，控制反应溶液中Ca²⁺和Mⁿ⁺总摩尔数与PO₄^3-摩尔数之比为1.67，应溶液中(Ca²⁺+Mⁿ⁺)的浓度为0.2～2.0mol/L，用碱溶液调节其pH值至10～11，搅拌0.5～2h后将悬浮液倒入反应釜中，在120℃～180℃反应3～20h。

(4)将所得沉淀离心分离，用蒸馏水和无水乙醇各洗涤数次，得羟基磷灰石磁性核(Mⁿ⁺-HAP)。

B：Mⁿ⁺-HAP表面包覆薄层羟基磷灰石

(5)取一定量Mⁿ⁺-HAP磁性核和磷酸盐超声分散到有机醇-水溶液中，获得悬浮液C。

(6)按反应溶液中Ca²⁺与PO₄^3-摩尔比为1.67，称取一定量的钙盐加入到有机醇-水溶液中，磁力搅拌，使溶液混合均匀，获得溶液D。

(7)将溶液D缓慢滴加到悬浮液C中，再用碱溶液调节其pH值至9～10，控制反应溶液中Ca²⁺的浓度为0.01～0.1mol/L，在20～75℃下中速搅拌反应2h。

(8)将所得沉淀离心分离，用蒸馏水和无水乙醇各洗涤数次后在80℃下干燥16～24h，然后在200～500℃条件下煅烧1～3h，获得表面包覆薄层羟基磷灰石的磁性羟基磷灰石(Mⁿ⁺-HAP(@HAP)纳米颗粒。

C：Mⁿ⁺-HAP@HAP表面包覆发光羟基磷灰石

(9)取适量Mⁿ⁺-HAP@HAP粉体、磷酸盐和分散剂超声分散到有机醇-水溶液中，获得悬浮液E。

(10)按稀土离子Ln³⁺/(Ca²⁺+Ln³⁺)的摩尔比=2～11％，取一定量稀土盐溶液和钙盐加入有机醇-水溶液中，磁力搅拌，使溶液混合均匀，获得溶液F。

(11)将溶液F缓慢滴加到悬浮液E中，控制反应溶液中Ca²⁺和Ln³⁺总摩尔数与PO₄^3-摩尔数之比为1.67，再用碱溶液调节其pH值至9～10，在20～75℃下中速搅拌反应2h。

(12)将所得沉淀离心分离，用蒸馏水和无水乙醇各洗涤数次，在80℃下真空干燥16～24h，获得核壳结构磁、发光羟基磷灰石(Mⁿ⁺-HAP@HAP@Ln³⁺-HAP)。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的高分子模板剂为十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯醇、聚乙二醇。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的磁性金属M为Fe，Co和Mn，磁性金属盐为金属硝酸盐和金属氯化物。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)(5)(9)中所述的磷酸盐为磷酸氢二铵、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(2)(6)(10)中所述钙盐为硝酸钙、氯化钙和氢氧化钙。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(10)中所述稀土离子Ln³⁺为Tb³⁺，Eu³⁺，Yb³⁺，Er³⁺，Pr³⁺。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(5)(6)(9)(10)中所述有机醇为甲醇、乙醇，乙二醇，丙醇，丁醇。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(3)(7)(11)中所述碱溶液为氢氧化钠、氨水、氢氧化钾。