[发明专利]检测金属离子的荧光纳米探针及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种检测金属离子的荧光纳米探针，其为掺杂染料的磁性纳米复合物，所述掺杂染料的磁性纳米复合物包括具有介孔结构的磁性纳米复合物、装填于磁性纳米复合物的孔隙内的第Ⅰ荧光染料、包覆装填有第Ⅰ荧光染料的磁性纳米复合物表面的包封层、结合于包封层外表面的功能基团，以及通过功能基团偶联于包封层外表面的第Ⅱ荧光染料；

所述第Ⅰ荧光染料为参比荧光染料，所述第Ⅱ荧光染料为响应荧光染料，所述荧光纳米探针为双发射荧光纳米探针；

所述磁性纳米复合物选自海胆状TiO₂磁性纳米复合物和/或纳米花状TiO₂磁性纳米复合物；

所述第Ⅰ荧光染料选自异硫氰酸荧光素、荧光素钠和钙黄绿素中的一种或几种；所述第Ⅱ荧光染料为异硫氰酸罗丹明；

所述包封层为二氧化硅；所述功能基团选自氨基和/或巯基；

所述海胆状TiO₂磁性纳米复合物包括磁性纳米粒子核以及包覆于磁性纳米粒子核外的TiO₂壳层，且磁性纳米粒子核与TiO₂壳层形成空腔核壳结构，所述TiO₂壳层内、外表面分别分布着尖部朝内和朝外的针状TiO₂纳米纤维；

所述纳米花状TiO₂磁性纳米复合物包括磁性纳米粒子核、包覆于磁性纳米粒子核外的TiO₂层，并且所述TiO₂层外表面为花瓣状片层结构或近花瓣状片层结构。

2.根据权利要求1所述的荧光纳米探针，其特征在于，

所述海胆状TiO₂磁性纳米复合物中所述TiO₂壳层的厚度为10-200nm；和/或，所述TiO₂壳层形成的球体的直径为300-1000nm；和/或，所述针状TiO₂纳米纤维的直径为1-50nm；和/或，所述针状TiO₂纳米纤维的长度为50-300nm；

和/或，所述纳米花状TiO₂磁性纳米复合物中所述TiO₂层厚度为10-200nm；和/或，所述纳米花状TiO₂磁性纳米复合物的直径为100-400nm；

和/或，所述磁性纳米粒子选自四氧化三铁纳米粒子、四氧化三钴纳米粒子和氧化镍纳米粒子中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的荧光纳米探针，其特征在于，

所述海胆状TiO₂磁性纳米复合物中所述TiO₂壳层的厚度为50-200nm；和/或，所述针状TiO₂纳米纤维的长度为80-200nm；

和/或，所述纳米花状TiO₂磁性纳米复合物中所述TiO₂层厚度为50-200nm。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的荧光纳米探针的制备方法，其包括：

步骤L，将磁性纳米复合物、第Ⅰ荧光染料和第Ⅳ有机溶剂混合形成磁性纳米复合物-第Ⅰ荧光染料混合反应液，搅拌，避光反应，制得含有装填有第Ⅰ荧光染料的磁性纳米复合物的溶液；

步骤M，在装填有第Ⅰ荧光染料的磁性纳米复合物的表面包覆包封层，并在包封层外表面连接功能基团，制成装填有第Ⅰ荧光染料且包封层表面带有功能基团的磁性纳米复合物；

步骤N，将装填有第Ⅰ荧光染料且包封层表面带有功能基团的磁性纳米复合物、第Ⅱ荧光染料和第Ⅸ有机溶剂混合，形成装填有第Ⅰ荧光染料且包封层表面带有功能基团的磁性纳米复合物-第Ⅱ荧光染料混合反应液，反应后，制得掺杂染料的磁性纳米复合物。