[发明专利]一种生物可降解的上转换核壳纳米晶、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种生物可降解的上转换核壳纳米晶，其特征在于，所述生物可降解的上转换纳米晶的化学表达式为：Na₃ZrF₇:Yb,Er@CaF₂,Yb，其中，“@”表示包覆。

2.一种生物可降解的上转换核壳纳米晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，采用稀土金属镱和铒的氧化物和三氟乙酸溶液反应后得到稀土金属镱和铒的三氟乙酸盐；

S2，利用步骤S1中制得的稀土金属镱和铒的三氟乙酸盐和醋酸锆固体为原料，采用高温溶剂热法制备Na₃ZrF₇:Yb,Er核纳米晶；

S3，将Ca(CF₃COO)₂和三氟乙酸镱加入步骤S2中得到的核纳米晶中，采用包覆法制备核-壳结构的纳米晶Na₃ZrF₇:20％Yb,2％Er@CaF₂:20％Yb。

3.根据权利要求2所述的生物可降解的上转换核壳纳米晶的制备方法，其特征在于，步骤S1中具体包括：

在室温下，分别取10～30mmol稀土金属镱和铒的氧化物和60～180mmol三氟乙酸在容器中混合均匀，混合溶液在搅拌下缓慢加热到80℃，加入10～20mL蒸馏水并继续反应0.5～1h后，冷却并过滤得到稀土金属三氟乙酸盐溶液，继续在60～100℃加热蒸发至三氟乙酸盐化合物晶体析出，烘干，得到的固体粉末为相应稀土元素的三氟乙酸盐。

4.根据权利要求2所述的生物可降解的上转换核壳纳米晶的制备方法，其特征在于，步骤S1和步骤S2之间包括：将20～30mL浓度为15％～16％的醋酸锆溶液缓慢加热，至溶液表面有醋酸锆晶体析出，转移至60～80℃的烘箱烘干，得到固体粉末醋酸锆。

5.根据权利要求2所述的生物可降解的上转换核壳纳米晶的制备方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

称取物质的量分数分别为78％醋酸锆、20％三氟乙酸镱和2％三氟乙酸铒于反应烧瓶中，加入体积比为1:2的油酸和十八烯形成溶液A；将所述溶液A在真空状态下加热至120～140℃，待不再有气泡产生，关闭真空装置，通氮气保持20～40min，然后升温至150～160℃，保持20～40min，随后自然冷却降至40～50℃；将10～15mL溶有稀土三氟乙酸盐前驱体物质的量2～4倍的氢氧化钠和3～6倍氟化铵的甲醇溶液缓慢加入反应之后的所述溶液A并继续搅拌30～45min，随后在搅拌、抽真空状态下将反应体系加热至120～140℃，待不再有气泡产生，关闭真空装置，通氮气保持20～40min，然后再次升温至240～260℃保持40～60min，随后自然冷却降至室温，得到Na₃ZrF₇:Yb,Er核纳米晶。

6.根据权利要求2所述的生物可降解的上转换核壳纳米晶的制备方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

总物质的量为核内金属离子的2倍且物质的量分数为80％Ca(CF₃COO)₂与20％三氟乙酸镱直接加入步骤S2中得到的装有Na₃ZrF₇:Yb,Er核纳米晶的反应烧瓶中；在搅拌和抽真空状态下加热至120～140℃，待不再有气泡产生，关闭抽真空装置，通氮气保持0.5～1h后升温至250～270℃反应1～1.5h，随后自然冷却降至室温；经乙醇和环己烷离心洗涤后，制备得到核壳纳米晶Na₃ZrF₇:20％Yb,2％Er@CaF₂:20％Yb，并将所制备的核壳纳米晶保存在环己烷液体中。

7.采用权利要求2-6任一所述制备方法制得的生物可降解的上转换核壳纳米晶在生物成像探针或药物载体上的应用。