[發明專利]一種可控合成核殼結構的稀土上轉換發光納米材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201610827417.4
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN107815302B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 周晶;馬李益;陳妙
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/85;B82Y20/00;G01N21/63;B42D25/36
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;王春霞

1.一種可控合成核殼結構的稀土上轉換發光納米材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)在惰性氣體中，將如1)或2)的處理后得到的產物反應，得到小納米稀土顆粒；

步驟(1)中，所述反應的溫度為250～330℃；所述反應的時間為20～90min；

1)在真空條件中，將稀土化合物與高沸點有機溶劑、陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑混合，然后升溫反應后自然降溫至室溫，再加入氫氧化物和氟化物混合；

步驟(1)-1)中，所述升溫反應的溫度為100～130℃，時間為0.5～2h；

2)在真空條件中，將稀土化合物與三氟乙酸鹽、所述高沸點有機溶劑、所述陰離子型表面活性劑和所述陽離子型表面活性劑混合，升溫反應；

步驟(1)-2)中，所述升溫反應的溫度為100～130℃，時間為0.5～2h；

(2)在真空條件中，將所述稀土化合物與所述高沸點有機溶劑和所述陰離子表面活性劑混合，升溫反應后降溫至室溫，再加入所述氫氧化物和所述氟化物混合；然后在所述惰性氣體保護中反應，得到含大納米稀土顆粒的體系；

步驟(2)中，所述升溫反應的溫度為100～130℃，時間為0.5～2h；

所述反應的溫度為250～330℃；

所述反應的時間為1～90min；

(3)在所述高沸點有機溶劑中，將所述含大納米稀土顆粒的體系加入至少一次所述小納米稀土顆粒混合進行重復反應，即得到稀土上轉換發光納米材料；

步驟(3)中，所述反應的溫度為250～330℃；所述反應的時間為30～90min；

所述稀土化合物為稀土元素的氯化物、醋酸鹽和三氟乙酸鹽中的至少一種，所述稀土元素為鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧和釔中的至少一種；

所述高沸點有機溶劑為烯烴中的一種；

所述陰離子表面活性劑為具有雙鍵的長鏈有機羧酸中的一種；

所述陽離子表面活性劑為具有雙鍵和氨基的長鏈烷烴衍生物中的一種；

所述氫氧化物為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化銫中的至少一種；

所述氟化物為氟化銨、氟化鈉和氟化鉀中的至少一種；

所述三氟乙酸為三氟乙酸鋰、三氟乙酸鈉、三氟乙酸鉀和三氟乙酸銫中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)-1)中，所述稀土化合物的摩爾量與所述高沸點有機溶劑、所述陰離子表面活性劑、所述陽離子表面活性劑、所述氫氧化物和所述氟化物的體積比為1mmol：2.5～25mL：2.5～20mL：2.5～20mL：2～5mmol:4～8mmol；

步驟(1)-2)中，所述稀土化合物和所述三氟乙酸鹽的摩爾量與所述高沸點有機溶劑、所述陰離子型表面活性劑和所述陽離子型表面活性劑的體積比為2mmol：0.5～5mmol：1～50mL：1～20mL：1～20mL。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：所述惰性氣體為氮氣、氦氣和氬氣中的至少一種。

4.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述稀土化合物與所述高沸點有機溶劑、所述陰離子表面活性劑、所述氫氧化物和所述氟化物的用量比為1mmol：2.5～25mL：2.5～20mL：2.5～20mL：2～5mmol：4～8mmol。

5.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，所述大納米稀土顆粒與單次加入的所述小納米稀土顆粒的摩爾比為1：0.1～2。

6.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：所述小納米稀土顆粒的粒徑為3～8nm；

所述大納米稀土顆粒的粒徑為16～200nm；

所述稀土上轉換發光納米材料的粒徑為16～200nm。

7.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)-(3)中，反應結束后均包括將反應體系自然降溫到室溫，用乙醇洗滌、離心的步驟。

8.權利要求1-7中任一項所述的制備方法制備得到的稀土上轉換發光納米材料。

9.權利要求8所述的稀土上轉換發光納米材料在細胞成像、防偽和打印中至少一種領域中的應用；

所述細胞成像為非疾病的診斷和治療。