一種有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料的制備方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料的制備方法，該方法包括：選用具有雙孔結構且孔道尺寸可控的雙模型介孔氧化硅納米材料作為載體，進行預處理；將處理后的雙模型介孔氧化硅納米材料與含有有機熒光分子的二氯甲烷溶液混合，冷凝回流8～12小時；反應完成后，經離心、洗滌、干燥，獲得有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料。本發(fā)明專利技術公開的一種有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料的制備方法，制備工藝簡單，成本低，操作簡便；制備得到的有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料具有較好的分散性、較均一的納米尺寸和可調的孔徑，熒光強度高，穩(wěn)定性好。

【技術實現步驟摘要】
一種有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料的制備方法
本專利技術涉及熒光納米材料領域，尤其涉及一種有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料的制備方法。
技術介紹
介孔材料是上世紀90年代初發(fā)展起來的一種新型納米多孔材料，以表面活性劑分子聚集體為模板，通過有機物和無機物之間的界面作用組裝生成的孔道結構規(guī)則有序的無機多孔材料。由于具有較大的比表面積和孔體積、形貌可控，規(guī)整孔結構和表面含有大量羥基(-OH)且易官能化等特點，介孔材料的合成與應用已經成為人們的研究熱點之一。具有熒光性能的介孔材料，在藥物緩釋、疾病診斷、分析檢測、細胞標記及基因載體等方面具有廣闊的應用前景。聯吡啶及其衍生物是一類重要的有機雜環(huán)化合物，不僅具有良好的生物活性、分子內電子和能量傳遞性質等，還具有特殊的磁、光物理和電化學性質，因此在有機光電子和生物傳感方面具有良好的潛在應用，但是作為熒光有機小分子其缺點是光熱穩(wěn)定性較差，易團聚引起熒光猝滅。隨著納米技術的發(fā)展，人們發(fā)現將其負載于無機載體孔道內，介孔孔道本身的特性可以避免有機熒光分子團聚，達到高度分散狀態(tài)，且利用硅基材料表面的羥基作用，可以提高熒光強度和光穩(wěn)定性。Dutta等(J.Phys.Chem.,1992,96:9410-9416)通過離子交換將含釕物種引入Y型分子篩中，然后在200℃真空條件下釕物質與2,2’-聯吡啶發(fā)生固相反應，通過固液萃取的方式除去反應原料，進而得到Ru(bpy)32+填充的分子篩，但是該材料容易出現熒光淬滅和激發(fā)態(tài)壽命降低等現象。葛樹勛等(東南大學學報,2005,21(2):211-214)采用浸漬法在介孔材料MCM-41內組裝聯吡啶銪，但MCM-41介孔結構有序性下降明顯。專利CN101864291A以三聯吡啶釕為內核，在其表面覆蓋網狀結構的二氧化硅來得到Ru(bpy)3/SiO2熒光納米粒子；專利CN1621486A由聯吡啶及其衍生物和金屬釕形成的配合物同無機介孔分子篩(MCM-41、MCM-48)復合形成發(fā)光材料。以上熒光材料都是通過形成金屬配合物對聯吡啶及其衍生物進行負載，操作復雜且制備過程中金屬鹽成本較高。
技術實現思路
針對上述問題中存在的不足之處，本專利技術提供一種有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料的制備方法。本專利技術公開了一種有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料的制備方法，該方法包括：步驟一、選用具有雙孔結構且孔道尺寸可控的雙模型介孔氧化硅納米材料作為載體，進行預處理；步驟二、將處理后的雙模型介孔氧化硅納米材料與含有有機熒光分子的二氯甲烷溶液混合，冷凝回流8～12小時；步驟三、反應完成后，經離心、洗滌、干燥，獲得有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料。作為本專利技術的進一步改進，所述雙模型介孔氧化硅納米材料具有2～4nm的介孔和10～30nm的球形顆粒堆積孔。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟一中雙孔結構且孔道尺寸可控的雙模型介孔氧化硅納米材料的制備方法為：將季銨鹽表面活性劑CnH2n+1(CH3)3NBr(n＝12、14、16、18)與蒸餾水按照1:800的摩爾比例混合，攪拌至溶解；向溶液中移取正硅酸乙酯，正硅酸乙酯與季銨鹽表面活性劑的摩爾比例為1：(0.1～0.3)；加入氨水調節(jié)溶液的pH至8～11，攪拌至產生白色塊狀凝膠；過濾、洗滌、干燥，將所得的白色粉末在溫度550℃下煅燒，得到雙模型介孔氧化硅納米材料。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟一中預處理的方法為：雙模型介孔氧化硅納米材料在真空120℃活化3小時。作為本專利技術的進一步改進，所述有機熒光分子為聯吡啶衍生物類中的一種，聯吡啶衍生物的分子結構為：其中R代表H，L-脯氨酸，N-芐氧羰基-脯氨酰胺，3-CH3C6H4CO，(CH3)3CO或CH3CO。作為本專利技術的進一步改進，所述有機熒光分子與雙模型介孔氧化硅納米材料的質量比為(0.1-30)：100。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟二中雙模型介孔氧化硅納米材料與含有有機熒光分子的二氯甲烷溶液反應的溫度為40～45℃。與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：本專利技術公開的一種有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料的制備方法，制備工藝簡單，成本低，操作簡便；制備得到的有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料具有較好的分散性、較均一的納米尺寸和可調的孔徑，熒光強度高，穩(wěn)定性好。附圖說明圖1為本專利技術一種實施例公開的有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料的制備方法的流程圖；圖2為實施例1中制備的熒光介孔氧化硅納米材料“Z1-BMMs-15”樣品的掃描電鏡照片；圖3為實施例6中制備的熒光介孔氧化硅納米材料“Z1-BMMs-30”的熒光光譜圖；圖4為實施例6中制備的熒光介孔氧化硅納米材料“Z1-BMMs-30”的氮氣吸脫附曲線和孔徑分布示意圖。具體實施方式為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。如圖1所示，本專利技術公開了一種有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料的制備方法，該方法包括：S101、選用具有雙孔結構且孔道尺寸可控的雙模型介孔氧化硅納米材料作為載體，進行預處理；S102、將雙模型介孔氧化硅納米材料與含有有機熒光分子的二氯甲烷溶液混合，二氯甲烷在作為溶解有機熒光分子的溶劑，保證有機熒光分子在二氯甲烷溶液中的分散性，冷凝回流8～12小時；S103、反應完成后，經離心、洗滌、干燥，獲得有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料。進一步，雙模型介孔氧化硅納米材料具有2～4nm的介孔和10～30nm的球形顆粒堆積孔。進一步，S101中雙孔結構且孔道尺寸可控的雙模型介孔氧化硅納米材料的制備方法為：將季銨鹽表面活性劑CnH2n+1(CH3)3NBr(n＝12、14、16、18)與蒸餾水按照1:800的摩爾比例混合，攪拌至溶解；向溶液中移取正硅酸乙酯，正硅酸乙酯與季銨鹽表面活性劑的摩爾比例為1：(0.1～0.3)；加入氨水調節(jié)溶液的pH至8～11，攪拌至產生白色塊狀凝膠；過濾、洗滌、干燥，將所得的白色粉末在溫度550℃下煅燒，得到雙模型介孔氧化硅納米材料。進一步，S101中預處理的方法為：雙模型介孔氧化硅納米材料在真空120℃活化3小時。進一步，有機熒光分子為聯吡啶衍生物類中的一種，聯吡啶衍生物的分子結構為：其中R代表H，L-脯氨酸，N-芐氧羰基-脯氨酰胺，3-CH3C6H4CO，(CH3)3CO，或CH3CO；有機熒光分子選用R為H、L-脯氨酸、N-芐氧羰基-脯氨酰胺、3-CH3C6H4CO、(CH3)3CO、或CH3CO的聯吡啶衍生物類中的一種。進一步，有機熒光分子與雙模型介孔氧化硅納米材料的質量比為(0.1-30)：100。進一步，S102中雙模型介孔氧化硅納米材料與含有有機熒光分子的二氯甲烷溶液反應的溫度為40～45℃。下面結合附圖對本專利技術做進一步的詳細描述：實施例1：將2.61g十六烷基三甲基溴化銨溶于104g蒸餾水，攪拌至溶解，向溶液中移取8mL正硅酸乙酯，加入新制氨水2.4mL，攪拌至產生白色塊狀凝膠，過濾，洗滌，干本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種有機?無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料的制備方法，其特征在于，該方法包括：步驟一、選用具有雙孔結構且孔道尺寸可控的雙模型介孔氧化硅納米材料作為載體，進行預處理；步驟二、將處理后的雙模型介孔氧化硅納米材料與含有有機熒光分子的二氯甲烷溶液混合，冷凝回流8～12小時；步驟三、反應完成后，經離心、洗滌、干燥，獲得有機?無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料。

【技術特征摘要】
1.一種有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料的制備方法，其特征在于，該方法包括：步驟一、選用具有雙孔結構且孔道尺寸可控的雙模型介孔氧化硅納米材料作為載體，進行預處理；預處理的方法為：雙模型介孔氧化硅納米材料在真空120℃活化3小時；步驟二、將處理后的雙模型介孔氧化硅納米材料與含有聯吡啶衍生物的二氯甲烷溶液混合，冷凝回流8～12小時；步驟三、反應完成后，經離心、洗滌、干燥，獲得有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料。2.如權利要求1所述的有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料的制備方法，其特征在于，所述雙模型介孔氧化硅納米材料具有2～4nm的介孔和10～30nm的球形顆粒堆積孔。3.如權利要求1所述的有機-無機雜化熒光介孔氧化硅納米材料的制備方法，其特征在于，所述步驟一中雙孔結構且孔道尺寸可控的雙模型介孔氧化硅納米材料的制備方法為：將季銨鹽表面活性劑CnH2n+1(CH3)3NBr，n＝12、14、16、18，與蒸餾水...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：唐志云，孫繼紅，趙洪武，白詩揚，武霞，
申請(專利權)人：北京工業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11