[發明專利]一種上轉換發光納米二氧化硅顆粒及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810541071.0
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108587612B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 林偉英;田明剛;左育靜;楊婷新
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C09K11/59
• 分類號: C09K11/59;B82Y40/00;G01N21/64;C01B33/18
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

本發明公開了一種上轉換發光納米二氧化硅顆粒及其制備方法和應用。該納米二氧化硅顆粒具有單分散的球狀形貌，大小均一，粒徑大約為150nm,是一種單分散納米二氧化硅顆粒。本發明的納米二氧化硅顆粒易于制備，成本低廉。該納米顆粒具有優良的熒光性能，且具有上轉換發光性質，且選擇性地進入凋亡的死細胞中，實現死細胞成像，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種區分死活細胞的二氧化硅納米顆粒，具體涉及一種上轉換發光納米二氧化硅顆粒及其制備方法和應用，屬于納米二氧化硅領域。

背景技術

近幾年來用單分散二氧化硅球形顆粒為原料制備一系列有著優異性能的光學材料受到了人們的廣泛關注，促使人們制備出優良的單分散二氧化硅球形顆粒單分散二氧化硅膠體微球，以應用于工業和基礎科學研究領域。

上轉換是一種將低能量(長波長)的光轉化成髙能量光(短波長)的技術。“ 三重態湮滅”上轉換(TTA-UC)是眾多上轉換技術中有效的一種。激發“ 三重態湮滅”上轉換不需要相干光，且激發強度低，改變能量受體及光敏劑時，可以得到不同反斯托克斯位移的上轉換發光，上轉換熒光量子效率較高，因此可應用在許多領域，比如敏化太陽能電池、生物成像及光催化等方面。

設計更簡潔的反應方式制備上轉換發光納米二氧化硅顆粒，得到具有獨特熒光性質的納米二氧化硅材料具有重要的科研和實用價值。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種上轉換發光納米二氧化硅顆粒。該發光納米二氧化硅顆粒具有單分散的球狀形貌，大小均一，粒徑大約為150nm，是一種單分散納米二氧化硅顆粒。

本發明還提供了一種上轉換發光納米二氧化硅顆粒的制備方法，合成工藝簡單易行，原料廉價易得，制備成本低，易于推廣。

本發明還提供了一種上轉換發光納米二氧化硅顆粒的應用。

本發明采用以下技術方案：

一種上轉換發光納米二氧化硅顆粒，所述發光納米二氧化硅顆粒為具有球形形貌的單分散納米二氧化硅顆粒，其在405nm紫外光激發下能發出藍綠色的熒光；在514nm激發光激發下可以發射藍光以及紅光的混合發射光。

一種上轉換發光納米二氧化硅顆粒的制備方法，它包括以下步驟：

(1)將1mmol/L的二萘嵌苯(Py)的四氫呋喃溶液與1mmol/L化合物DIBP的四氫呋喃溶液按照4:1的體積比混合得到NP0溶液；

所述化合物DIBP結構式如下所示：;

(2)取5mL的TEOS和0 .3～1mL步驟(1)中所制備的NP0溶液溶于5ml的無水乙醇中，在室溫下攪拌5分鐘，得到TEOS與NP0的混合溶液；再取5ml的去離子水和5ml的氨水溶于75ml的無水乙醇中，室溫下攪拌0 .5h；將TEOS與NP0的混合溶液緩慢滴入，并在室溫下攪拌12h，最后將混合溶液用離心機離心，得到淡粉色固體，然后在室溫下干燥，得到淡粉色固體粉末即為本發明目標產物NPs。

所述步驟(2)中離心機離心轉速為8000r/min，離心時間為10min。

一種上述的上轉換發光納米二氧化硅顆粒的應用，其用于區分體外死活細胞的生物成像檢測。具體的為：該發光材料染色活細胞不具有熒光，染色凋亡細胞具有強的上轉換和下轉換熒光。

本發明所述上轉換發光納米二氧化硅顆粒NPs的形貌學評價。

本發明所述上轉換發光納米二氧化硅顆粒NPs的優良的形貌學性質，通過掃描電子顯微鏡對其形貌進行測試。NPs具有單分散的球狀形貌，大小均一，粒徑大約為150nm，是一種單分散納米二氧化硅顆粒。

本發明所述上轉換發光納米二氧化硅顆粒NPs的X射線衍射性能評價。