[發明專利]稀土碳點核苷白光發射水凝膠及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910170051.1
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN110003886B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 仰大勇;張萌;馬倩敏
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C09K11/65;G01K11/00;G01N21/64;G01N21/78
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

本發明公開了稀土碳點核苷白光發射水凝膠及制備方法和應用，制備為：配制碳點水溶液，硝酸銪水溶液、硝酸鋱水溶液和核苷水溶液；將碳點水溶液、硝酸銪水溶液、硝酸鋱水溶液和核苷水溶液混合均勻，用氨水調節pH，加熱反應，降至室溫，即得到稀土碳點核苷白光發射水凝膠。本發明的一種稀土碳點核苷白光發射水凝膠制備過程方便、簡單。本發明的方法可方便的調節水凝膠熒光的顏色。本發明的稀土碳點核苷白光發射水凝膠對外界刺激具有多重響應，可響應于pH、溫度、離子等而表現出不同的顏色及水凝膠的狀態。本發明環保。

技術領域

本發明屬于白光水凝膠領域，本發明具體涉及一種白光發射水凝膠及制備方法和在刺激響應材料中的應用。

背景技術

熒光水凝膠在生物成像，化學生物傳感，藥物遞送等方面具有廣泛的應用。其中，白光水凝膠應用更加廣泛，因為白色熒光是一種理想的照明和信息顯示光，它的發射顏色與陽光相近，在黑暗空間中對比度高，且發射光譜覆蓋范圍整個可見光區，熒光具有可調性，在信息顯示方面具有廣闊的應用前景；凝膠態使材料對外部刺激具有較強的響應能力，當改變水凝膠中發色團的環境或者化學結構時，熒光會發生相應的改變，白光水凝膠光譜中的多個發射峰使其對外界刺激具有更高的靈敏度，是傳感材料的重要應用材料。

白光發射水凝膠通常由三原色或由兩種互補的光源復合而成，通過共價偶聯、配位作用、靜電相互作用或主客體相互作用將發射光源整合到凝膠基質中。鑭系元素具有獨特的窄線狀發射、色純度高、斯托克斯位移大、熒光壽命長、量子產率高、耐光漂白等優點。其中Eu³⁺、Tb³⁺兩種離子分別作為紅色和綠色發射光源廣泛應用于白光發射材料中。然而藍光發射通常很難從鑭系元素中獲得。碳點由于其獨特的藍光發射，且具有優異的抗光漂白能力、良好的水溶性、較低的細胞毒性以及卓越的化學穩定性，是作為藍光發射源的很有前途的候選材料之一。

目前大多數白光發射水凝膠都是在有機溶劑中制備的，且制作工藝復雜，不環保，無法在水環境中使用，嚴重限制了其實際應用。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種稀土碳點核苷白光發射水凝膠。

本發明的第二個目的是提供一種稀土碳點核苷白光發射水凝膠的制備方法。

本發明的第三個目的是提供一種稀土碳點核苷白光發射水凝膠在刺激響應材料中的應用。

本發明的技術方案概述如下：

稀土碳點核苷白光發射水凝膠的制備方法，包括如下步驟：

(1)將碳點溶解在超純水中，配成0.80-1.00mg/mL的碳點水溶液，將Eu(NO₃)₃·6H₂O溶解在超純水中，配成Eu(NO₃)₃·6H₂O的濃度為0.05-0.07g/mL的硝酸銪水溶液；將Tb(NO₃)₃·6H₂O溶解在超純水中，配成Tb(NO₃)₃·6H₂O的濃度為0.05-0.07g/mL的硝酸鋱水溶液；將核苷溶解在超純水中，配成0.03-0.04g/mL的核苷水溶液；

(2)按體積，將12份碳點水溶液、1份硝酸銪水溶液、200份硝酸鋱水溶液和200-800份核苷水溶液混合均勻，用氨水調節pH為7-9，加熱至75-95℃，反應10-15min，降至室溫，即得到稀土碳點核苷白光發射水凝膠。

優選地，核苷為腺苷、胸苷、鳥苷、胞苷、尿苷、脫氧腺苷、脫氧鳥苷、脫氧胞苷或脫氧胸苷。

上述方法制備的稀土碳點核苷白光發射水凝膠。

稀土碳點核苷白光發射水凝膠在pH響應材料中的應用。