[发明专利]一种基于柱芳烃和上转换纳米晶自组装的纳米材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种基于柱芳烃和上转换纳米晶自组装的纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将表面包裹有惰性NaGdF₄层或惰性NaNdF₄层的油溶性稀土上转换发光纳米晶分散在环己烷中，加入等体积水和少量稀盐酸调节pH 3～4，并在室温下反应3～5h去除油酸配体，改性为表面包裹有惰性NaGdF₄层或惰性NaNdF₄层的水溶性纳米晶；然后，将配体15-羧基-N,N,N-三甲基十五烷-1-溴化铵(C₁₆H₃₀O₂NBr)溶于水，并在50～70℃加热条件下使其充分溶解，待冷却到室温后加入到上述表面包裹有惰性NaGdF₄层或惰性NaNdF₄层的水溶性纳米晶中，并在25～35℃下搅拌反应10～16h，生成该配体功能化的表面包裹有惰性NaGdF₄或惰性NaNdF₄层的水溶性纳米晶，离心、洗涤，取固体溶于水中，形成第一分散液；

(2)将柱芳烃溶于水中，并在搅拌的同时加入到第一分散液中，在25～35℃下充分搅拌后离心、洗涤，取固体，即得到基于柱芳烃和上转换纳米晶自组装的纳米材料。

2.如权利要求1所述的基于柱芳烃和上转换纳米晶自组装的纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的表面包裹有惰性NaGdF₄层或惰性NaNdF₄层的水溶性稀土上转换发光纳米晶、15-羧基-N,N,N-三甲基十五烷-1-溴化铵(C₁₆H₃₀O₂NBr)与步骤(2)中的柱芳烃之间的质量比为：(10～15mg):(0.4～0.5g):(0.05～0.10g)。

3.如权利要求2所述的基于柱芳烃和上转换纳米晶自组装的纳米材料的制备方法，其特征在于，优选地，所述步骤(1)中的配体15-羧基-N,N,N-三甲基十五烷-1-溴化铵(C₁₆H₃₀O₂NBr)与表面包裹有惰性NaGdF₄层或惰性NaNdF₄层的水溶性纳米晶的最佳质量比为20：1。

4.如权利要求1所述的基于柱芳烃和上转换纳米晶自组装的纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中表面包裹有惰性NaGdF₄层的油溶性稀土上转换发光纳米晶包括：NaYF₄:Yb,Er@NaGdF₄、NaYF₄:Yb,Tm@NaGdF₄、以及NaYF₄:Yb,Ho@NaGdF₄，所述表面包裹有惰性NaNdF₄层的油溶性稀土上转换纳米晶包括NaGdF₄:Yb,Er@NaNdF₄。

5.如权利要求1所述的基于柱芳烃和上转换纳米晶自组装的纳米材料的制备方法，其特征在于，所述柱芳烃为柱[5,6]芳烃磷酸盐或柱[5,6]芳烃铵盐。

6.一种由权利要求1～5任一项所述的制备方法制备而得的基于柱芳烃和上转换纳米晶自组装的纳米材料，其特征在于，其采用柱芳烃和上转换纳米晶自组装而成，所述上转换纳米晶的表面包裹有惰性NaGdF₄层或惰性NaNdF₄层，并且惰性NaGdF₄层或惰性NaNdF₄层表面还经过15-羧基-N,N,N-三甲基十五烷-1-溴化铵(C₁₆H₃₀O₂NBr)改性。