[發明專利]一種ZIF-8調控的近紅外鎵酸鹽長余輝納米材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110888773.8
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113583663A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 李玲玲;姚天琳;董高秋
• 申請（專利權）人: 南京醫科大學
• 主分類號: C09K11/62
• 分類號: C09K11/62;C09K11/02;B82Y20/00;B82Y40/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

本發明屬于納米材料的制備技術領域，特別涉及一種ZIF?8調控的近紅外鎵酸鹽長余輝納米材料的制備方法，將金屬?有機骨架ZIF?8與鎵酸鋅及摻雜離子的金屬離子前體溶液混合后烘干，通過兩次焙燒法制得近紅外鎵酸鹽長余輝納米材料；通過本發明的制備方法，可獲得顆粒約100nm并且分布均勻、具有超長余輝的近紅外鎵酸鹽長余輝納米材料，能夠很好的應用于生物成像領域。

技術領域

本發明屬于納米材料的制備技術領域，特別涉及一種ZIF-8調控的近紅外鎵酸鹽長余輝納米材料的制備方法。

背景技術

長余輝發光材料是一類吸收能量在激發停止后具有余輝性能的新型發光物質。它可以儲存來自紫外光、可見光、X射線或其他激發源的能量，然后通過光子發射逐漸釋放能量。持續發射可在激發停止后持續數分鐘、數小時甚至數天。尤其具有近紅外發射的Cr³⁺摻雜的鎵酸鋅長余輝發光材料其發射與第一生物窗口(650-950nm)匹配良好，且可以重新激活，因此具有廣泛的應用前景。此外，近紅外長余輝納米材料具有無需原位激發、高信噪比、提高成像靈敏度和深層組織穿透等優點，可以作為優良的生物標記探針，在生物成像、醫學診斷和治療領域具有廣闊的應用前景。

傳統的長余輝發光材料一般采用高溫固相法合成，但由于該方法涉及到高溫燒結過程，得到的顆粒團聚嚴重且尺寸都非常大(1-100微米之間)，限制了其作為標記材料應用于生物醫學領域。雖然目前各種濕化學方法，包括水熱法、溶劑熱法、溶膠-凝膠法等，也可用來制備長余輝納米發光材料。但相比于高溫固相合成法，通過濕化學方法所得材料晶化程度比較低，缺陷較多，發光相對較弱，影響其在生物成像等方面的應用。

為進一步推進近紅外長余輝材料的生物醫學應用，通過探索改進技術制備發光效率高、余輝時間長、顆粒尺寸分布均勻的近紅外長余輝納米材料是非常有意義的。

發明內容

本發明解決現有技術中存在的上述技術問題，提供一種ZIF-8調控的近紅外鎵酸鹽長余輝納米材料的制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種ZIF-8調控的近紅外鎵酸鹽長余輝納米材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將ZIF-8粉末和金屬離子前體溶液混合后烘干，制得前驅體A；所述ZIF-8粉末和金屬離子前體溶液的比例為100-200mg ZIF-8粉末/2-4mL金屬離子前體溶液，所述金屬離子前體溶液由硝酸鎵溶液、乙酸鋅溶液、硝酸鉻溶液、氯化錫溶液按照80:5:5:2的體積比混合而成，所述硝酸鎵溶液的摩爾濃度為0.25-0.3mol/L，乙酸鋅溶液的摩爾濃度為0.1-0.2mol/L，硝酸鉻溶液的摩爾濃度為0.02-0.1mol/L，四氯化錫溶液的摩爾濃度為0.05-0.1mol/L；

步驟2，將所述前驅體A預燒結制得固體B，預燒結溫度為600-800℃；

步驟3，將所述固體B焙燒制得固體C，焙燒溫度為900-1000℃；

步驟4，將所述固體C用鹽酸處理，離心洗滌干燥即得所述近紅外鎵酸鹽長余輝納米材料。

優選地，所述ZIF-8粉末的制備方法為

步驟01，將硝酸鋅溶液和2-甲基咪唑溶液混合，制得乳白色混合溶液；

步驟02，將步驟01制得的乳白色混合溶液離心、洗滌、干燥，制得ZIF-8粉末。

優選地，所述步驟01中，硝酸鋅溶液的質量濃度為0.004-0.016g/mL，2-甲基咪唑溶液的質量濃度為0.01-0.04g/mL，硝酸鋅溶液與2-甲基咪唑溶液的體積比為1:1，反應的混合體系采用水或甲醇；混合時將2-甲基咪唑水溶液滴入硝酸鋅水溶液中，攪拌時間為15-120min。

優選地，所述步驟02中，離心轉速為8000-10000r/min，離心時間為15-20min，干燥溫度為60℃，干燥時間為10-12h。