[发明专利]一种超分子自组装制备水溶性稀土纳米粒子的方法

摘要

本发明属于纳米和超分子技术领域，具体涉及一种超分子自组装制备水溶性稀土纳米粒子的方法。主要是先合成金刚烷羧酸修饰的油溶性的稀土纳米粒子，然后加入β-环糊精通过其与金刚烷的强的超分子作用将其转化为亲水性的稀土纳米粒子，离心分离将多余的β-环糊精洗去。本方法的优点在于原料易得、成本低廉、工艺简单、反应快捷，得到的稀土纳米粒子具有良好的水溶性，并且易于通过环糊精连接其他的分子，实现其功能化。

主权项

一种超分子自组装制备水溶性稀土纳米粒子的方法，其特征在于是先合成金刚烷羧酸修饰的油溶性的稀土纳米粒子，然后加入β-环糊精将其转化为亲水性的稀土纳米粒子，具体步骤如下：(1)金刚烷羧酸修饰的油溶性稀土纳米粒子的制备：所述金刚烷羧酸修饰的油溶性稀土纳米粒子为以下三类，其稀土纳米粒子成分分别为碱金属稀土四氟化物MRF4、稀土氧化物R2O3及稀土三氟化物RF3，反应原料及配比分别如下：a.碱金属稀土四氟化物MRF4，其原料为1～5mmol三氟乙酸稀土盐R(CF3COO)3，1～10mmol三氟乙酸碱金属盐M(CF3COO)和1～14mmol的金刚烷羧酸钠；b.稀土氧化物R2O3，其原料为1～5mmol水合乙酸稀土盐和1～14mmol的金刚烷羧酸钠；c.稀土三氟化物RF3，其原料为1～5mmol三氟乙酸稀土盐R(CF3COO)3和1～14mmol的金刚烷羧酸钠；将上述反应原料分散于10～100ml油胺和十八烯组成的混合溶剂中，油胺和十八烯的体积比为V∶V＝1∶20～20∶1，体系升温至90～120℃，除水1～2h，然后升温至250～320℃，恒温1～2h，冷却至室温后，加入非极性有机溶剂，超声分散，离心分离，再用非极性有机溶剂洗涤固体1～6次，在-30～50℃下真空干燥2～50小时，即得到需要的以金刚烷羧酸修饰的油溶性稀土纳米粒子；(2)水溶性稀土纳米粒子的制备：将步骤1制得的金刚烷羧酸修饰的稀土纳米粒子以0.1g/L～10g/L的浓度分散于水和乙醇的混合体系当中，水和乙醇的体积比为V∶V＝1∶5～1∶20，然后向该溶液中再加入0.1～10mg/ml的β-环糊精或者其功能化衍生物的水溶液，其中，纳米粒子分散体系与β-环糊精水溶液的体积比为10∶1～1∶10，搅拌0.5min～60min，离心分离出稀土纳米材料，用乙醇或者水洗涤2～5次，在-30～50℃下真空干燥2～50小时，即制得以金刚烷和β-环糊精的配合物为配体的水溶性稀土纳米粒子材料；其中，所述的三氟乙酸碱金属盐M(CF3COO)为CF3COOLi，CF3COONa或CF3COOK；所述的金刚烷羧酸为金刚烷甲酸或金刚烷乙酸。