[发明专利]一种延迟激射发光纳米探针及其制备方法

权利要求书

1.一种延迟激射发光纳米探针，其特征在于，该延迟激射发光纳米探针包括Au纳米颗粒、包裹在所述Au纳米颗粒表面的致密二氧化硅隔离层和覆盖在所述致密二氧化硅隔离层表面的染料分子掺杂的二氧化硅层，所述Au纳米颗粒的粒径为15～25nm；所述致密二氧化硅隔离层的厚度为1～2nm；所述染料分子掺杂的二氧化硅层的厚度为20～25nm；所述染料分子具有三重激发态，所述Au纳米颗粒的谐振频率与所述染料分子的三重态能级相匹配。

2.根据权利要求1所述的延迟激射发光纳米探针，其特征在于，所述延迟激射发光纳米探针的粒径为55～75nm。

3.根据权利要求1所述的延迟激射发光纳米探针，其特征在于，所述延迟激射发光纳米探针的等离激射光谱的线宽为3～5nm，激射阈值为0.9～1.0mJ/cm²，延迟激射发光寿命在10²μs量级。

4.根据权利要求1所述的延迟激射发光纳米探针，其特征在于，所述染料分子为2′，7′-二氟荧光素；所述染料分子掺杂的二氧化硅层中，染料分子的个数为10³～10⁴个。

5.一种权利要求1～4中任意一项所述的延迟激射发光纳米探针的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)向Au纳米颗粒的分散液中加入氨基硅烷化试剂或巯基硅烷化试剂，搅拌反应15～20min后加入pH为10～11的硅酸钠溶液，在90～95℃条件下搅拌反应2～3h，得到表面修饰有二氧化硅隔离层的Au纳米颗粒；

2)以染料分子螯合的硅烷化试剂和硅酸四乙酯为原料，在所述二氧化硅隔离层表面生长染料分子掺杂的二氧化硅层，向步骤1)制得的表面修饰有二氧化硅隔离层的Au纳米颗粒的分散液中加入染料分子螯合的硅烷化试剂、硅酸四乙酯和还原剂，在室温下搅拌反应2～3h；所述Au纳米颗粒、染料分子、硅酸四乙酯和还原剂的摩尔比为1∶10⁴∶10⁶∶10⁷量级，得到所述延迟激射发光纳米探针。

6.根据权利要求5所述的延迟激射发光纳米探针的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述氨基硅烷化试剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷，所述巯基硅烷化试剂为3-巯基丙基三乙氧基硅烷；加入的Au纳米颗粒、氨基硅烷化试剂或巯基硅烷化试剂以及硅酸钠的摩尔比在为1∶10⁷∶10⁶量级。

7.根据权利要求5所述的延迟激射发光纳米探针的制备方法，其特征在于，所述染料分子螯合的硅烷化试剂由2′，7′-二氟荧光素马来酰亚胺和硅烷化试剂在惰性气氛保护中，在室温下反应30～40min制得，所述硅烷化试剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷或3-巯基丙基三甲氧基硅烷。

8.根据权利要求7所述的延迟激射发光纳米探针的制备方法，其特征在于，所述2′，7′-二氟荧光素马来酰亚胺和3-巯基丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为1∶30～50，所述惰性气氛为氮气气氛或氩气气氛；所述还原剂为氨水。