[发明专利]一种荧光可开关的上转换纳米颗粒

权利要求书

1.一种荧光可开关的上转换纳米颗粒，为上转换荧光碳纳米颗粒表面接枝含光致异构结构单元的共聚物，其结构如式(I)所示：

(I)

在(I)中，f-CNP表示通过水热法制备的被接枝的上转换的荧光碳纳米颗粒；所述用于表面接枝的聚合物为α-烯烃与丙烯酰胺基螺吡喃的共聚物；其中x为0.98-0.998，表示α-烯烃与丙烯酰胺基螺吡喃单体单元的比例为49:1-499:1。

2.根据权利要求1所述的荧光可开关的上转换纳米颗粒，其中所述碳纳米颗粒表面接枝共聚物的接枝密度为3-10条共聚物链，接枝长度为每条链含50-500个结构单元。

3.根据权利要求1所述的荧光可开关的上转换纳米颗粒，其中所述上转换纳米颗粒在紫外与可见光的照射下，所述上转换纳米颗粒的荧光可以在红光与蓝绿光之间进行开关。

4.如权利要求1-3任一项所述的荧光可开关的纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(1) 称取适量水热法制备的荧光碳纳米颗粒，用二氯甲烷溶解，配制成浓度为0.5-10mg/mL的荧光碳颗粒溶液；

(2) 称取链转移剂，二环己基碳二亚胺(DCC)，4-二甲氨基吡(DMAP), 加入上述碳颗粒溶液中，搅拌，使混合物在室温下反应7天；

(3) 7天后，把(2)中所得反应混合物过滤，再将滤液旋转蒸干，所得到的固体溶解于20mL 无水乙醇溶液中，将得到的溶液置于截留分子量为100-500D的透析袋中，在无水乙醇中透析48h, 透析完毕后，将所得到的液体旋转蒸干，得到荧光碳纳米颗粒链转移剂；

(4) 称取荧光碳纳米颗粒链转移剂、α-烯烃、光致异构分子与引发剂，置于烧瓶中，用适量四氢呋喃溶解；密封中烧瓶，并抽气，在50-90℃和无水无氧的条件下将(4)中溶液反应10-72h；

(5) 反应完成后，将反应物用乙醇沉淀纯化，再将所得沉淀物溶解于四氢呋喃，接着用乙醇沉淀，如此反复三次，将纯化所得的产品干燥，得到荧光可开关的上转换碳纳米颗粒。

5.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(1)中所述的荧光碳纳米颗粒为水热法碳化葡萄糖、纤维素、壳聚糖、EDTA.2Na、EDTA以及明胶制备的荧光碳纳米颗粒。

6.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(2)中，所述链转移剂、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶三者的摩尔比为1：1：0.1；所述链转移剂为S-1-十二烷基-S'-(α, α'-二甲基-α''-乙酸)三硫代碳酸酯。

7.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(4)中所述α-烯烃为苯乙烯、丙烯酸酯类、乙酸乙烯酯、丙烯腈；所述光致异构分子为丙烯酰胺基螺吡喃。

8.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(4)中反应温度为50-90℃；反应时间为10-72h。

9.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(4)中，荧光碳颗粒链转移剂用量为0.1-0.5重量份；α-烯烃的用量为300-1500重量份，光致异构分子的用量为10-100重量份，引发剂的用量为0.1-2重量份。

10.根据权利要求1-3所述的或权利要求4-9任一项所述的方法制备的荧光可开关的上转换纳米颗粒在防伪与生物成像、数据存储等领域中的用途。