[發明專利]檢測金屬離子的熒光納米探針及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010051851.4
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN113136201B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 蘇海佳;趙怡琳;王耀強;王子帥;靳宇
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C09K11/02;G01N21/64
• 代理公司: 北京睿邦知識產權代理事務所(普通合伙) 11481
• 代理人: 方莉

1.一種檢測金屬離子的熒光納米探針，其為摻雜染料的磁性納米復合物，所述摻雜染料的磁性納米復合物包括具有介孔結構的磁性納米復合物、裝填于磁性納米復合物的孔隙內的第Ⅰ熒光染料、包覆裝填有第Ⅰ熒光染料的磁性納米復合物表面的包封層、結合于包封層外表面的功能基團，以及通過功能基團偶聯于包封層外表面的第Ⅱ熒光染料；

所述第Ⅰ熒光染料為參比熒光染料，所述第Ⅱ熒光染料為響應熒光染料，所述熒光納米探針為雙發射熒光納米探針；

所述磁性納米復合物選自海膽狀TiO₂磁性納米復合物和/或納米花狀TiO₂磁性納米復合物；

所述第Ⅰ熒光染料選自異硫氰酸熒光素、熒光素鈉和鈣黃綠素中的一種或幾種；所述第Ⅱ熒光染料為異硫氰酸羅丹明；

所述包封層為二氧化硅；所述功能基團選自氨基和/或巰基；

所述海膽狀TiO₂磁性納米復合物包括磁性納米粒子核以及包覆于磁性納米粒子核外的TiO₂殼層，且磁性納米粒子核與TiO₂殼層形成空腔核殼結構，所述TiO₂殼層內、外表面分別分布著尖部朝內和朝外的針狀TiO₂納米纖維；

所述納米花狀TiO₂磁性納米復合物包括磁性納米粒子核、包覆于磁性納米粒子核外的TiO₂層，并且所述TiO₂層外表面為花瓣狀片層結構或近花瓣狀片層結構。

2.根據權利要求1所述的熒光納米探針，其特征在于，

所述海膽狀TiO₂磁性納米復合物中所述TiO₂殼層的厚度為10-200nm；和/或，所述TiO₂殼層形成的球體的直徑為300-1000nm；和/或，所述針狀TiO₂納米纖維的直徑為1-50nm；和/或，所述針狀TiO₂納米纖維的長度為50-300nm；

和/或，所述納米花狀TiO₂磁性納米復合物中所述TiO₂層厚度為10-200nm；和/或，所述納米花狀TiO₂磁性納米復合物的直徑為100-400nm；

和/或，所述磁性納米粒子選自四氧化三鐵納米粒子、四氧化三鈷納米粒子和氧化鎳納米粒子中的一種或幾種。

3.根據權利要求2所述的熒光納米探針，其特征在于，

所述海膽狀TiO₂磁性納米復合物中所述TiO₂殼層的厚度為50-200nm；和/或，所述針狀TiO₂納米纖維的長度為80-200nm；

和/或，所述納米花狀TiO₂磁性納米復合物中所述TiO₂層厚度為50-200nm。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的熒光納米探針的制備方法，其包括：

步驟L，將磁性納米復合物、第Ⅰ熒光染料和第Ⅳ有機溶劑混合形成磁性納米復合物-第Ⅰ熒光染料混合反應液，攪拌，避光反應，制得含有裝填有第Ⅰ熒光染料的磁性納米復合物的溶液；

步驟M，在裝填有第Ⅰ熒光染料的磁性納米復合物的表面包覆包封層，并在包封層外表面連接功能基團，制成裝填有第Ⅰ熒光染料且包封層表面帶有功能基團的磁性納米復合物；

步驟N，將裝填有第Ⅰ熒光染料且包封層表面帶有功能基團的磁性納米復合物、第Ⅱ熒光染料和第Ⅸ有機溶劑混合，形成裝填有第Ⅰ熒光染料且包封層表面帶有功能基團的磁性納米復合物-第Ⅱ熒光染料混合反應液，反應后，制得摻雜染料的磁性納米復合物。