[发明专利]一种全光谱上转换纳米探针、制备方法及应用

权利要求书

1.一种全光谱上转换纳米探针的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)合成白光上转换颗粒，其是以NaGdF₄或者NaYF₄为基质，以Yb³⁺为敏化剂，Yb、Tm、Eu、Tb共掺杂的NaGdF4:49％Yb,0.5％Tm@NaGdF4:35％Tb,0.5％Eu@NaYF₄上转换纳米颗粒，即UCNPs颗粒；

(2)将UCNPs颗粒溶解在Na₂CO₃溶液中，得到分散在水里的聚合物修饰改性油溶性的上装换纳米颗粒；

(3)UCNPs-配合物探针的制备：将聚合物修饰的上装换纳米颗粒水溶液加入到甲醇中，随后再加入铅-双硫腙络合物储备溶液；在室温下振荡，使深红色配位络合物铅-双硫腙被修饰到两亲聚合物涂覆的发射白光的上装换纳米颗粒的表面上，用以调节UCNPs的发射并为分析物提供识别位点，获得UCNPs-配合物纳米探针；其全光谱是其光谱中包含了紫外光、蓝光、绿光、红光以及近红外光的部分。

2.根据权利要求1所述的全光谱上转换纳米探针的制备方法，其特征在于：

所述的UCNPs上转换纳米颗粒，是经改良后的晶种法合成：具体是将聚合物和准备好的分散在二氯甲烷中的UCNPs颗粒溶解在0.1M Na₂CO₃溶液中，接着搅拌直到形成混合均匀的溶液，通过洗涤离心获得水溶性的UCNPs。

3.根据权利要求1所述的全光谱上转换纳米探针的制备方法，其特征在于：

所述UCNPs上转换纳米颗粒的基质材料采用NaGdF₄或者NaYF₄，形成全光谱中的紫外光和蓝光是通过在颗粒中掺杂Tm元素获得，绿光是通过掺杂Tb元素和Er元素获得，红光是通过掺杂Eu和Er元素获得；通过上述元素的共掺杂以获得该颗粒全光谱的发射特性。

4.一种全光谱上转换纳米探针，其特征在于：其是采用权利要求1-3之一所述的方法制得的。

5.根据权利要求4所述的全光谱上转换纳米探针，其特征在于：其是通过对UCNPs颗粒，进行聚马来酸酐十八烯的共聚物的包裹修饰，使其后表面通过吸附结合铅-双硫腙的配合物而制得的；其全光谱是其光谱中包含了紫外光、蓝光、绿光、红光以及近红外光的部分。

6.根据权利要求4所述的全光谱上转换纳米探针的应用，其特征在于，所述的探针通过静电作用和其他作用力结合不同的识别单元，从而对于某个区域的发光的猝灭，以使上转换荧光的颜色变化多种多样，从而识别出特定物质成分的存在。

7.根据权利要求4所述的全光谱上转换纳米探针的应用，其特征在于，所述的探针用于多种农药及其浓度的可视化全光谱检测：观察其与不同的识别单元相互作用时产生多个区域的猝灭与恢复的过程，进而通过多种信号对应检测结果，即通过该过程可以实现对农药及其浓度的全光谱可视化荧光检测。

8.一种全光谱上转换纳米探针应用于福美双残留的快速可视化定量检测，其特征在于，其是采用荧光共振能量转移FRET技术实现对福美双残留的定量检测，具体步骤为：将设有识别单元的上转换纳米颗粒转移到普通的滤纸上；当接触到福美双时，由于上转换纳米颗粒和铅-双硫腙配合物之间存在荧光共振能量转移FRET效应，猝灭上转换纳米颗粒的部分发光峰位、而福美双分子与铅的结合能力更强，上转换纳米颗粒和铅-双硫腙的络合物之间的FRET效应得以破坏，上转换纳米颗粒的荧光得以恢复，逐渐恢复到白光发射；由其发出的色光，可以定量判断出福美双残留的浓度区间，实现对福美双的快速比色定量检测。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：其还包括如下步骤：将不同浓度的福美双滴在试纸上，静置十五分钟后，用上转换发光传感器对试纸进行扫描，通过反应前后的荧光强度对比，以及肉眼的发光颜色变化，建立用于对比检测的标准工作曲线，以实现定性以及定量测量。

10.一种应用权利要求4所述全光谱上转换纳米探针的农药残留检测试纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将滤纸浸入Pb(NO3)₂-UCNP溶液中并超声搅拌约10分钟，之后将试纸在50℃下干燥，即得到福美双农药残留检测试纸。