[發明專利]一種熒光納米球及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201410474253.2
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104194777A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 顧玉龍;孔向陽;李宋敖;馬飛飛
• 申請（專利權）人: 南京博炫生物科技有限公司
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07D493/10;G01N21/64
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 沈振濤

技術領域

本發明屬于精細化工技術領域，具體涉及一種熒光納米球的制備方法和應用。主要是將5(6)羧基熒光素或菁類熒光化合物引入至C球的制備方法和在生物染色方面的應用。

背景技術

1.納米結構的化學合成進展

碳納米管的發現^[1]低維納米結構的研究與應用開辟了嶄新的方向。隨著研究的不斷深入，各種新奇的一維納米結構，如非碳納米管^[2]、納米棒^[3]、納米線^[4]納米同軸電纜^[5]繼被發現，引起了國際上的廣泛關注。

按空間維數，納米材料的基本單元可分為三類：零維(0D)、一維(1D)和二維(2D)。這些基本單元通過一定的組裝可形成更高級的納米結構。維數對材料的性質有重大影響，比如電子在三維、二維和一維結構中的相互作用方式是不一樣的對低維納米材料的研究特別是一維或準一維納米材料的研究被認為是研究其它低維材料的基礎，而將一維納米結構組裝成高級納米結構是目前納米材料研究領域的另一個熱點之一，這些高級納米結構被認為將在下一代納米電子和光電子器件中扮演重要的角色。下面，我們將重點對三維高級納米材料結構中的納米空心球和納米核—殼(Core/Shell)結構以及一維納米材料結構中的納米線和納米帶的進展進行簡單的評述。

1.1三維高級納米材料結構：

納米核—殼(Core/Shell)和納米空心球結構大多數納米空心球和納米核—殼(Core/Shell)結構可以看成是納米顆粒按一定的規律堆積而成的。也有少量是層狀結構一層一層堆積起來的。納米空心球結構在化學，生物技術和材料科學方面有重要的應用。比如釋放速度可控的藥物膠囊，用做藥物輸運的人工小容器，形狀可選擇的吸附劑和催化劑等。納米核—5殼(Core/Shell)結構，比如Au@Sn02^[4]可以用做納米電容器。制備這兩種結構主要是采用模板法，對納米空心球，一般先制備凝膠，利用凝膠分散后得到的球形核做模板合成核—殼(Core/Shell)結構，然后除掉多余的球形核。對核—殼(Core/Shell)結構，先合成球形核(Core)，再在核(Core)表面沉積殼(Shell)。

納米核—殼(Core/Shell)結構一直是人們的研究熱點，目前針對納米核—殼結構的研究較多的集中在合成碳包覆磁性金屬納米材料(CEMNs)方面，并發展了很多合成方法。很多種類的碳包覆金屬和金屬碳化物已經被合成，而且它們的結構，形貌和性能也被廣泛的研究。然而，通過上述方法得到的碳包覆磁性納米材料，由于缺乏了除了碳之外的非金屬元素，所以限制了其進一步的表面修飾和應用^[5-6]。盡管在包覆材料的殼中引入非金屬能顯著提高碳包覆磁性納米材料的表面性能，但仍沒有多少研究聚焦于此。Nongyue?He等^[7]通過水熱法制備了碳包覆鎳和鐵納米材料，將羥基引入包覆層中，拓展了該類材料的潛在應用范圍。

目前，國內的研究小組在制各納米空心球方面這方面的研究中取得了比較大的進展，焦點集中在納米半導體和金屬兩個方向。中國科技大學的研究人員合成了NiS的亞微米空球^[8]。作者認為該方法非常簡單有效，而且是一種非常理性的合成方法，可以為合成一些其他的納米結構起到借鑒作用。南京大學的研究人員通過原位模板法在超聲波的作用下合成了CdSe的納米空心球^[9]。該方法的好處是模板在反應發生到最后自動消失，這避免了雜質的引入。在制備金屬單質納米空心球方面，清華大學的齊利民教授和南京大學的研究人員利用模板法分別制備了金屬單質Ag和Ni的納米空心球^[10-11]。雖然人們通過模板法合成了大量的納米空心球，但在非金屬材料，例如碳氮化合物材料的納米空心球的合成上卻一直進展不大。

1.2一維納米材料——納米線和納米帶