[发明专利]一种锶铕掺杂锗酸锌基蓝色长余辉纳米材料

说明书

本发明涉及一种锶铕掺杂锗酸锌基蓝色长余辉纳米材料，该纳米材料是以Znsubgt;2/subgt;GeOsubgt;4/subgt;为基质、Srsupgt;2+/supgt;为发光中心、Eusupgt;3+/supgt;为陷阱调制剂通过微波法而合成；其化学组成通式为Znsubgt;2/subgt;GeOsubgt;4/subgt;：xSrsupgt;2+/supgt;,yEusupgt;3+/supgt;，式中：0.005≤x≤0.02，y≤0.03。本发明所得材料具有较好的分散性与均匀性且易于修饰，可提高余辉性能、增强余辉发光时间，解决了高温煅烧所带来的易团聚、粒径不均匀以及水热法所带来的反应时间长等问题，可应用于自发荧光生物传感、高信噪比、高灵敏活体成像及医学诊断中。

技术领域

本发明涉及长余辉发光技术领域，尤其涉及一种锶铕掺杂锗酸锌（Zn₂GeO₄）基蓝色长余辉纳米材料。

背景技术

纳米探针对于肿瘤的诊断和治疗很有吸引力，因为它们在观察病变、准确地攻击肿瘤并减少副作用方面具有强大优势。量子点、上转换纳米粒子和荧光硅纳米粒子等多种光学材料已被作为纳米探针应用于临床的诊断和治疗。然而，传统的荧光纳米探针需要实时光激发，并且容易受到自发荧光干扰和组织损伤。

长余辉纳米粒子(Persistent luminescence nanoparticles, PLNPs)，又称为持久发光纳米粒子，是一种很有前途的光学材料，它可以储存来自激发源的能量，并在停止激发后长时间持续释放发光信号。在过去的几十年里，人们已经制备了各种各样的持久发光材料。由于它们的超长余辉寿命和强的持续发光，应用于许多重要领域，包括紧急标志和平板显示器。长余辉材料在检测持续发光期间不需要恒定激发的独特特征，在消除背景自发荧光和光散射干扰以及提高信噪比方面提供了许多固有的优势，使得长余辉材料对自发荧光生物传感和生物成像独具优势。

长余辉材料的制备有高温固相法、化学共沉淀法、溶胶凝胶法、微波合成法、燃烧法和水热法等，但采用高温煅烧所制得的长余辉材料形貌不均、分散性差、易团聚，而采用水热法制备需要较长反应时间，限制了其应用。目前，长余辉材料大多采用高温煅烧及水热方法制得，而关于微波合成掺杂锶铕的Zn₂GeO₄基蓝色长余辉纳米材料的研究还未有报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高余辉性能、增强余辉发光时间的锶铕掺杂锗酸锌（Zn₂GeO₄）基蓝色长余辉纳米材料。

为解决上述问题，本发明所述的一种锶铕掺杂锗酸锌基蓝色长余辉纳米材料，其特征在于：该纳米材料是以Zn₂GeO₄为基质、Sr²⁺为发光中心、Eu³⁺为陷阱调制剂通过微波法而合成；其化学组成通式为Zn₂GeO₄：xSr²⁺,yEu³⁺，式中：0.005≤x≤0.02，y≤0.03。

该纳米材料的形貌为棒状，平均粒径为56.8nm。

如上所述的一种锶铕掺杂锗酸锌基蓝色长余辉纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

⑴将GeO₂粉末溶于NaOH溶液中，得到Na₂GeO₃溶液；

⑵将锌盐、硝酸锶、硝酸铕按1.98：0.005~0.02：0.01~0.03的摩尔比溶于浓硝酸中，得到混合溶液；

⑶将所述Na₂GeO₃溶液滴加至所述混合溶液中，混合均匀得到透明无色的混合前体溶液；

⑷将所述混合前体溶液加NaOH溶液调pH至中性，得到乳白色的悬浮液；