[发明专利]一种聚集诱导型发光银纳米团簇的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种聚集诱导型发光银纳米团簇的制备方法及应用，聚集诱导型发光银纳米团簇的制备：以体积份数计，将5‑17.5份20mmol/L的N‑乙酰基‑L‑半胱氨酸水溶液和20份2.5mmol/L的硝酸银溶液混合，将混合液搅拌均匀并控制加热温度为60‑80℃回流12‑48h，待冷却后取出，冷冻干燥，得到聚集诱导型发光银纳米团簇，荧光量子产率可高达0.44。本发明制备工艺简单，反应条件简单，对环境友好，所制得的聚集诱导型发光银纳米团簇具有良好的聚集诱导发光性质，荧光量子产率高、微秒级长寿命以及具有高含量的Ag(I)。本发明制得的聚集诱导型发光银纳米团簇可用于四环素的检测。

技术领域

本发明涉及银纳米团簇的制备，特别涉及一种聚集诱导型发光银纳米团簇的制备方法及应用。

背景技术

四环素(TC)是一种在20世纪中叶发现的广谱抗菌药物。由于四环素具有多种抗菌性能、成本低、口服吸收好等优点，已广泛应用于医疗业、养殖业以及肉类加工等行业。但是经过调查，四环素在环境中循环时，一方面会导致生态污染，另一方面在接触环境中的微生物或细菌后，微生物或细菌会产生抗性基因，从而降低了四环素对细菌的抑制能力。更严重的是，产生抗生素抗性的微生物可以通过生态循环直接或间接进入人体，导致抗生素作用降低，对人类的健康构成威胁。常见的四环素检测方法有毛细管电泳法(CE)、高效液相色谱法(HPLC)、分光光度法和化学发光法(CL)等。但是这些方法具有耗时长，仪器昂贵和操作繁琐的缺点。近年来，荧光分析法由于操作便捷、灵敏度高、信号响应快、成本低、实时检测且对样品几乎无损伤等优点，在分析检测领域被广泛研究。因此，构建一种高选择性、高准确性的荧光分析方法来检测四环素十分重要。

具有共轭结构的有机荧光团在聚集状态下会引起猝灭效应，而具有聚集诱导发射的发光材料在聚集状态下或处于固态时可发出强光。近年来，这种发光物质的独特性质使它们克服了传统发光材料聚集猝灭效应的缺点，且这种聚集诱导发光材料引起了广大科研工作者的关注。目前，大多数关于聚集诱导发光现象的研究都集中在有机分子上，如四苯基乙烯和六苯基噻咯。近年来也有关于纳米簇聚集诱导发光材料的报道，JieZhou等人采用Au³⁺对已制备的银纳米簇进行诱导，得到了发光较强的聚集型银纳米团簇(Talanta,2018,188,623–629)，纳米团簇聚集后，能够抑制配体的分子内振动和旋转，从而抑制与配体相关的激发态非辐射弛豫行为，使其发光性能显著增强。然而，获得具有长寿命性质的聚集诱导发光材料是非常具有挑战性的。最近的研究中(Journal of Materials Chemistry B,2018,6,3927–3933)，SaifeiPan等人在氮气保护下制备得到了硫代水杨酸保护的疏水性银纳米团簇，并在0℃将其进行了自组装得到了聚集诱导发光纳米材料，量子产率为0.25，荧光寿命为7.65μs。虽然得到了长寿命的聚集诱导发光材料，但是整个过程不仅需要氮气的保护，还需在0℃进行自组装，过程繁琐。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于，提供一种聚集诱导型发光银纳米团簇的制备方法及应用，旨在克服现有银纳米团簇制备过程中存在的制备过程繁琐、荧光量子产率低以及荧光寿命短的缺陷。

为了达到上述发明目的，进而采取的技术方案以下：

一种聚集诱导型发光银纳米团簇的制备方法，包括以下步骤：以体积份数计，将5-17.5份20mmol/L的N-乙酰基-L-半胱氨酸水溶液和20份2.5mmol/L的硝酸银溶液混合，将混合液搅拌均匀并控制加热温度为60-80℃回流12-48h，待冷却后取出，冷冻干燥，得到聚集诱导型发光银纳米团簇。

较佳的，包括以下步骤：以体积份数计，将5-12.5份20mmol/L的N-乙酰基-L-半胱氨酸水溶液和20份2.5mmol/L的硝酸银溶液混合，将混合液搅拌均匀并控制加热温度为70-80℃回流12-36h，待冷却后取出，冷冻干燥，得到聚集诱导型发光银纳米团簇。