[發明專利]一維稀土納米材料的制備方法

在審

• 申請號: 201610227431.0
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN107286937A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 倪衛海;薛軍非;徐鵬宇;陳圣
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: C09K11/85
• 分類號: C09K11/85
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司44304
• 代理人: 孫偉峰

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，具體地講，涉及一種一維稀土納米材料的制備方法。

背景技術

稀土納米材料由于其獨特的發光性能而在成像、檢測以及光轉換器件等領域有著極大的應用潛力。近幾年，隨著納米科學和技術的發展，稀土納米材料已經成功應用于細胞成像、免疫分析和DNA檢測等方面，其引起了相關領域研究的廣泛關注，尤其是稀土納米顆粒可以通過自組裝形成更為復雜的高級結構。一般來說，納米材料的性質與它的結構息息相關，不同的結構會表現出不一樣的性質，而組裝技術可以實現具有不同結構的納米材料。

對于疏水性的稀土納米顆粒來說，尤其是以NaYF₄為主體基質的稀土發光納米顆粒，其在二維方向上和三維方向上的組裝已進行得許多研究，但其在一維方向上的組裝卻因存在較大的技術挑戰而始終未受到廣泛的關注。一維組裝的納米顆粒由于粒子間的作用，能夠展現出獨特的物理化學性質，比如磁性、超導性、催化活性、等離子特性等。因此，對于疏水性的稀土納米顆粒來說，發展一種簡單高效、重復性高的一維組裝技術具有重要意義。

發明內容

為解決上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種一維稀土納米材料的制備方法，該制備方法。

為了達到上述發明目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種一維稀土納米材料的制備方法，包括：制備出稀土納米顆粒；將所述稀土納米顆粒分散于非極性溶劑中并進行稀釋，獲得第一混合物；向所述第一混合物中加入極性溶劑并混合均勻，獲得第二混合物；其中，所述第二混合物中的稀土納米顆粒進行自組裝，獲得一維稀土納米材料；所述極性溶劑與所述非極性溶劑的體積之比小于1:2。

進一步地，所述極性溶劑與所述非極性溶劑的體積之比為1:8～1:4。

進一步地，所述稀土納米顆粒的粒徑為20nm～100nm。

進一步地，所述稀土納米顆粒包括主體基質以及至少兩種摻雜于所述主體基質中的稀土離子。

進一步地，所述主體基質選自NaYF₄、NaGdF₄中的任意一種，所述稀土離子選自Yb³⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Ho³⁺、Gd³⁺。

進一步地，所述非極性溶劑選自環己烷、正己烷中的任意一種；所述極性溶劑選自乙醇、丙醇、異丙醇中的任意一種。

進一步地，將所述稀土納米顆粒分散于所述非極性溶劑中并稀釋2倍～50倍。

進一步地，向所述第一混合物中加入所述極性溶劑后，振蕩2min～10min，以獲得所述第二混合物；再將獲得的所述第二混合物靜置5min～30min，以使所述第二混合物中的稀土納米顆粒進行自組裝。

進一步地，所述稀土納米顆粒的制備方法選自熱分解法、共沉淀法中的任意一種。

進一步地，所述稀土納米顆粒的表面呈疏水性。

本發明通過控制第二混合物的極性，即可使其中的稀土納米顆粒實現自組裝，從而制備得到了所述一維稀土納米材料；相比現有技術中利用模板來實現自組裝的制備方法，根據本發明的制備方法簡單，重復率高，制備成本低廉，適用性廣泛，易于大規模制備；同時，根據本發明的制備方法獲得的一維稀土納米材料的結構牢固，在離心等破壞作用下仍能夠保持性能穩定。

附圖說明

通過結合附圖進行的以下描述，本發明的實施例的上述和其它方面、特點和優點將變得更加清楚，附圖中：

圖1是根據本發明的實施例1的稀土納米顆粒的透射電鏡圖；

圖2是根據本發明的實施例1的一維稀土納米材料的透射電鏡圖；

圖3是根據本發明的實施例2的一維稀土納米材料的透射電鏡圖；

圖4是根據本發明的對比例1的稀土納米材料的掃描電鏡圖。

具體實施方式

以下，將參照附圖來詳細描述本發明的實施例。然而，可以以許多不同的形式來實施本發明，并且本發明不應該被解釋為限制于這里闡述的具體實施例。相反，提供這些實施例是為了解釋本發明的原理及其實際應用，從而使本領域的其他技術人員能夠理解本發明的各種實施例和適合于特定預期應用的各種修改。

將理解的是，盡管在這里可使用術語“第一”、“第二”等來描述各種物質，但是這些物質不應受這些術語的限制。這些術語僅用于將一個物質與另一個物質區分開來。

實施例1

本實施例公開了一種一維稀土納米材料的制備方法，該制備方法包括如下步驟：