[发明专利]一种NaREF4@Fe2O3核壳纳米颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，特别是一种NaREF₄@Fe₂O₃纳米颗粒的制备方法。

背景技术

复合纳米结构，尤其是核壳纳米结构的电学、磁学，光学和催化等物理和化学的性质得到了有力的改善，已经引起了极大的重视。镧系离子掺杂的NaREF₄(RE：Rare earth元素的缩写)纳米晶，由于具有光稳定性好、毒性低、发射带窄等优点，使得其已经被广泛应用于光动力治疗、药物释放、生物检测及成像等领域。磁性氧化铁纳米T2磁共振分子影像探针对于肝、肾等富血器官及肌肉组织，T2信号值通常较低，因而T2加权磁共振成像诊断在上述器官检测中得到了广泛的应用。

英国《生物材料》(Biomaterials，2012年，第32卷，第7200-7208页)，报道了在NaYF₄:Yb/Tm颗粒表面外延生长一层铁的氧化物，制备NaYF₄:Yb/Tm@Fe_xO_y核壳纳米颗粒。该方法是采用乙酰丙酮三价铁复合物(Fe(acac)₃)在油酸、油胺、1,2-二羟基十六烷以及二苯醚等化学试剂存在200-250℃的条件下分解，在种晶NaYF₄:Yb/Tm表面生长一层铁的氧化物。由于六方相的NaYF₄:Yb/Tm与立方相铁的氧化物(Fe_xO_y)的晶格存在着较大的差异，不容易外延生长。所以合成的条件苛刻，所用的化学试剂较多且昂贵、成本高，不利于推广生产。

英国《生物材料》(Biomaterials，2012年，第33卷，第4618-4627页)，报道了一种制备Fe₃O₄@SiO₂@NaLuF₄:Yb,Er/Tm核壳结构的方法。该方法是通过先制备Fe₃O₄纳米颗粒，然后在Fe₃O₄颗粒外包覆一层二氧化硅，接着在二氧化硅层外面外延生长一层稀土离子的碱式碳酸盐；最后利用反应将外层的稀土离子的碱式碳酸盐转化为NaLuF₄:Yb/Er/Tm，最终得到多层核壳结构纳米颗粒。该方法的步骤繁多，合成的条件苛刻，成本高，不利于推广生产。

德国《应用化学》(Angewandte Chemie International Edition，2011年，第50卷，第7385–7390页)报道了一种制备NaREF₄@Fe₃O₄@Au多层复合纳米结构的方法。先制备溶于非极性溶剂的NaREF₄纳米颗粒，然后用PAA对其进行表面改性修饰；制备几个纳米大小的Fe₃O₄，并对其进行表面改性处理，用盐酸多巴胺进行表面改性反应；将盐酸多巴胺改性后的Fe₃O₄纳米颗粒利用静电吸附的作用吸附到上转化纳米颗粒的表面；然后利用类似的方法将Au颗粒修饰到磁性颗粒的表面。这种方法得到的复合纳米结构，需要对纳米颗粒表面进行多方处理，合成过程以及表面修饰处理操作繁琐、成本高，不利于推广生产。

综上所述，现有制备NaREF₄@Fe₂O₃核壳纳米颗粒的制备方法，由于镧系离子掺杂的NaREF₄颗粒与铁的氧化物(Fe_xO_y)的晶格存在着较大的差异，不容易外延生长，一方面需要对影响铁的氧化物纳米晶生长的因素进行严格控制或者通过表面改性处理利用静电吸附；另一方面，现有技术过程复杂，不利于推广生产。

发明内容

本发明为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种NaREF₄@Fe₂O₃核壳纳米颗粒及其制备方法，旨在解决现有制备方法操作繁琐、合成时间较长、过程复杂等问题。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：