[发明专利]一种空心橙色荧光碳纳米粒子的制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种空心橙色荧光碳纳米粒子的制备方法，属于荧光纳米材料的制备领域。制备步骤：将5‑氨基水杨酸加入去离子水中，搅拌制得悬浊液；将悬浊液转移到水热反应釜中，进行水热反应；得到的产物离心除去不溶物，透析除去杂质，得到空心橙色荧光碳纳米粒子水溶液，冷冻干燥后得到空心橙色荧光碳纳米粒子。本发明工艺简单，制备条件要求低；而且制得的空心橙色荧光碳纳米粒子毒性小、荧光量子产率高。制得的空心橙色荧光碳纳米粒子可用于活细胞中pH传感以及指纹检测。

技术领域

本发明涉及荧光纳米材料，具体涉及一种空心橙色荧光碳纳米粒子的制备方法，以及制备的空心橙色荧光碳纳米粒子用于活细胞中pH传感及指纹检测。

背景技术

在2004年，美国克莱蒙森大学的科学家们制造出一种碳纳米粒子，它在光照下可以发出明亮的荧光(J.Am.Chem.Soc.,2004,126,12736-12737)。荧光碳纳米粒子是一类新兴的发光材料，代表一个新的研究平台，不管在理论上还是在应用上都具有重大的价值。荧光碳纳米粒子具有独特的优点，如化学稳定性高、无光闪烁、耐光漂白、无毒、造价低以及优异的生物相容性。荧光碳纳米粒子克服了发光无机半导体纳米粒子含有有毒重金属元素的缺陷。荧光碳纳米粒子已经被应用于荧光探针、生物成像、荧光墨水、荧光染料、发光二极管、光催化等诸多领域。

荧光碳纳米粒子的制备方法目前主要有两种：自上而下法(Top-down)和自下而上法(Bottom-up)。自上而下的合成方法，即从较大的碳结构剥落制备碳纳米粒子的物理方法，再通过聚合物表面钝化的方式使其有效发光，主要包括电弧放电、激光剥蚀、电化学氧化、电子束辐射等。自下而上的合成方法，即通过热解或碳化合适的前驱物直接合成荧光碳纳米粒子，包括燃烧法、高温热解法、水热法、微波法、超声波法等。但是,利用上述方法合成的荧光碳纳米粒子大多数是实心的。空心荧光碳纳米粒子将荧光碳纳米粒子和空心结构相结合，既拓展了纳米粒子的概念，同时通过空心结构包合其他物质从而能够得到不同的功能纳米材料,故空心荧光碳纳米粒子将会有更广阔的应用前景。但是现在，空心荧光碳纳米粒子的研究还处于起步阶段，因此寻找简单的、方便的方法来合成空心荧光碳纳米粒子对其在各领域的应用具有重要的意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种空心橙色荧光碳纳米粒子的制备方法，该方法原料简单、制备条件要求低，制得的空心橙色荧光碳纳米粒子毒性小、荧光量子产率高，可用于活细胞中pH传感以及指纹检测。

为实现上述目的本发明提供的技术方案为：

一种空心橙色荧光碳纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：

(1)按质量比1:50～200将5-氨基水杨酸加入去离子水中，制得悬浊液；

(2)将步骤(1)得到的悬浊液转移到水热反应釜中，进行水热反应；

(3)将步骤(2)得到的产物离心除去不溶物得到澄清的棕色溶液，用500～1000Da的透析袋透析12～24h除去杂质，得到空心橙色荧光碳纳米粒子水溶液；

(4)将步骤(3)得到的空心橙色荧光碳纳米粒子水溶液冷冻干燥后得到目标空心橙色荧光碳纳米粒子。

所述步骤(2)中水热反应的温度为150～280℃，时间为1～6h。

本发明方法制备的空心橙色荧光碳纳米粒子可用于活细胞中pH传感以及指纹检测。

与现有技术相比本发明的优点在于：

(1)制得的空心橙色荧光碳纳米粒子具有良好的空心结构。

(2)制得的空心橙色荧光碳纳米粒子具有良好的橙色发光性能和较小的细胞毒性，在生物传感、生物标记和指纹检测等领域有广阔的应用前景。

附图说明