[发明专利]聚丙烯酸钠微球模板合成上转换荧光中空纳米球的方法

摘要

本发明属于纳米复合材料领域，具体涉及聚丙烯酸钠微球模板合成上转换荧光中空纳米球的制备方法。以聚丙烯酸钠微球为模板，合成多色上转换荧光三氧化二钆介孔中空纳米球。首先，在水和异丙醇体系中加入聚丙烯酸钠，制备聚丙烯酸钠微球。然后以聚丙烯酸钠微球为模板，通过稀土离子和钠离子间的离子交换作用，使稀土离子取代钠离子，与聚丙烯酸钠微球的羧基进行配位，形成聚合前躯体壳，用异丙醇反复清洗数次。之后，在600°C煅烧2h后得到镧系掺杂的上转换荧光中空三氧化二钆球。本发明方法简单快捷，条件温和、绿色环保。可以用于药物输送、上转换荧光细胞成像和磁共振成像。也可以用为催化剂、化学反应器、生物成像探针以及药物输送系统。

主权项

聚丙烯酸钠微球模板合成上转换荧光中空纳米球的方法，其特征是包括下述步骤：一、聚丙烯酸钠PAAS 微球的制备方法：取0.5‑1 mL 0.2 g mL‑1 PAAS 水溶液，向其中加入5‑15 mL 去离子水搅拌均匀，然后向该混合溶液中滴加40‑200 mL 异丙醇 IPA，持续搅拌20‑40 min，得到PAAS 微球溶液备用；二、镧系元素掺杂的聚合前躯体 PAA‑Ln 的制备方法：(1) 取上述PAAS 微球溶液2‑4 mL，加入0.1 M 的GdCl3: YbCl3: ErCl3 的去离子水‑IPA混合溶液超声10‑50 min，反应完成后，用IPA清洗5‑7 次，完全除去未反应的物质，最后将制备的PAA‑Ln前躯体放入50 °C烘箱烘干；(2)为合成上转换荧光中空纳米球，通过加入不同稀土元素，调节稀土元素的摩尔比例，制备多色上转换荧光中空纳米球，Gd3+:Yb3+ (Y3+):Er3+ (Tm3+, Ho3+) 在Gd2O3:Yb3+/Er3+, Gd2O3:Yb3+/Tm3+, Gd2O3:Y3+/Er3+, Gd2O3:Yb3+/Ho3+ 和 Gd2O3:Y3+/Ho3+体系中的摩尔比例分别是：80:18:2, 79.8:20:0.2, 80:18:2, 79.6:20:0.4和79.6:20:0.4；三、基于聚丙烯酸钠微球模板合成多色上转换荧光中空纳米球的制备方法：将步骤二的产物400‑600 °C煅烧2~4 h，得到聚丙烯酸钠微球模板合成上转换荧光中空纳米球。