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专利号: 2012101121748
申请人: 吉林师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种荧光磁性复合微球与氧化石墨烯复合材料,其特征在于:该复合材料由氧化石墨烯材料以及负载在氧化石墨烯材料表面的荧光磁性复合微球组成,结构通式是Fe3O4-CdL/GO,式中“-”为两种物质之间的结合力,包括物理作用力和化学键力,式中 “L”为S、Se、Te中的任意一种,式中“/”为两种物质之间的连接符号;所述的荧光磁性复合微球与氧化石墨烯复合材料的饱和磁化强度为10~50emu/g,发射峰为500~600nm,所述的荧光磁性复合微球的粒径为50~1000nm。

2.一种荧光磁性复合微球与氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:该制备方法的具体步骤如下:

1)、油酸包覆纳米四氧化三铁的纳米粒子Fe3O4@OA的制备:

将总质量为4克的水合氯化铁和水合氯化亚铁按摩尔比为1~2:1混合,然后加入到30毫升水中,搅拌使水合氯化铁和水合氯化亚铁完全溶解,氮气保护下,在20~140摄氏度的温度下,向溶液中迅速加入5~20毫升氨水,溶液变为黑色后慢慢滴入1~10毫升油酸,滴加时间为5~60分钟,然后在40~140摄氏度的温度下再反应10~60分钟,随后降至室温,用0.5摩尔/升的盐酸调节溶液的pH值至3~7,黑色固体产物经水洗,无水乙醇洗,磁场分离,得到纳米粒子Fe3O4@OA,式中“OA”为油酸, “@”为核/壳结构的复合物中壳层物质与核心物质之间的接触面,复合物包括纳米粒子、纳米复合颗粒、复合微球、复合材料;

2)、油酸包覆镉化合物量子点的纳米粒子CdL@OA的制备:

(1)、油酸包覆碲化镉量子点的纳米粒子CdTe@OA的制备:

①、将总质量为5克的硼氢化钠或硼氢化钾和碲粉按摩尔比为0.2~4:1混合,然后加入到50毫升水中,氮气保护下,在0~50摄氏度的温度下反应1分钟~24小时得到0.01~1摩尔/升的碲氢化钠或碲氢化钾溶液;

②、将浓度为0.001~1摩尔/升的氯化镉水溶液与巯基乙酸按体积比为1~10000:1混合为300毫升的溶液,用1摩尔/升的氢氧化钠调节溶液的pH值至3~12,氮气保护下,注入0.01~1摩尔/升的碲氢化钠或碲氢化钾溶液,氯化镉与碲氢化钠或碲氢化钾的摩尔比为

0.2~10:1,在0~200摄氏度的温度下,搅拌反应1分钟~72小时,然后滴入1~20毫升油酸,滴加时间为5~60分钟,然后在0~200摄氏度的温度下再反应10~60分钟,随后调至室温,经水洗,无水乙醇洗,离心分离,得到纳米粒子CdTe@OA;

(2)、油酸包覆硒化镉量子点的纳米粒子CdSe@OA的制备:

①、将总质量为2克的亚硫酸钠和硒粉按摩尔比为0.05~0.5:1混合,然后在氮气保护下,加入到20~80摄氏度温度的50毫升水中,氮气保护下,在0~120摄氏度的温度下反应1分钟~48小时得到0.01~1摩尔/升的硒代硫酸钠溶液;

②、将浓度为0.001~1摩尔/升的氯化镉水溶液与巯基乙酸按体积比为1~10000:1混合为300毫升的溶液,用1摩尔/升的氢氧化钠调节溶液的pH值至3~12,氮气保护下,注入

0.01~1摩尔/升的硒代硫酸钠溶液,氯化镉与硒代硫酸钠的摩尔比为0.2~10:1,在0~200摄氏度的温度下,搅拌反应1分钟~72小时,然后滴入1~20毫升油酸,滴加时间为5~60分钟,然后在0~200摄氏度的温度下再反应10~60分钟,随后调至室温,经水洗,无水乙醇洗,离心分离,得到纳米粒子CdSe@OA;

(3)、油酸包覆硫化镉量子点的纳米粒子CdS@OA的制备:

在氮气保护下,将0.1~1毫升的巯基乙酸滴加到20~180摄氏度温度的50毫升的浓度为0.001~1摩尔/升的氯化镉水溶液中,滴加时间为5~60分钟,用0.1摩尔/升的氢氧化钠调节溶液的pH值至3~12,然后在氮气保护下,注入0.01~1摩尔/升的硫化钠水溶液,氯化镉与硫化钠的摩尔比为0.2~10:1,在0~200摄氏度的温度下,搅拌反应1分钟~72小时,然后滴入0.01~10毫升油酸,滴加时间为5~60分钟,然后在0~200摄氏度的温度下再反应

10~60分钟,随后调至室温,经水洗,无水乙醇洗,离心分离,得到纳米粒子CdS@OA;

3)、荧光磁性纳米复合颗粒Fe3O4-CdL@OA甲苯磁流体的制备:

将总质量为1克的CdL@OA和Fe3O4@OA按质量比为1~5:1混合,然后加入到100毫升甲苯中,超声分散0.5~5小时,得到10克/升的Fe3O4-CdL@OA甲苯磁流体;

4)、荧光磁性复合微球Fe3O4-CdL@SiO2的制备:

将蒸馏水、异丙醇和氨水按体积比为1:10:0.1~1混合为总体积115毫升的溶液,然后加入5毫升的Fe3O4-CdL@OA甲苯磁流体以及10毫升的正硅酸乙酯,在0~100摄氏度的温度下,搅拌反应1分钟~72小时,随后调至室温,经分离、洗涤、真空干燥后得到Fe3O4-CdL@SiO2;

5)、表面修饰氨基的荧光磁性复合微球Fe3O4-CdL@SiO2-NH2的制备:

将4)中得到的2克的Fe3O4-CdL@SiO2超声分散于55毫升的无水甲苯中,向其中加入

1~10毫升的氨基硅烷偶联剂,氮气保护下,缓慢滴入体积比为0.1~1:1的三乙胺和无水甲苯的2~20毫升溶液,滴加时间为5~60分钟,然后在0~200摄氏度的温度下,搅拌反应1分钟~72小时,经水洗,无水乙醇洗,离心分离,真空干燥后得到Fe3O4-CdL@SiO2-NH2;“表面修饰氨基的荧光磁性复合微球,结构通式是Fe3O4-CdL@SiO2-NH2”为荧光磁性复合微球表面连接上氨基基团;

6)、表面修饰羧基的氧化石墨烯GO-COOH的制备:

将总质量为10克的氧化石墨烯、氢氧化钠和氯酸钾按质量比为0.01~0.1:0.5~5:1混合,然后加入到100毫升水中,在0~100摄氏度的温度下搅拌反应1分钟~72小时,随后调至室温,经水洗,无水乙醇洗,离心分离,真空干燥后得到GO-COOH,式中“GO”为氧化石墨烯,“表面修饰羧基的氧化石墨烯,结构式是GO-COOH”为氧化石墨烯表面连接上羧基基团;

7)、荧光磁性复合微球与氧化石墨烯复合材料Fe3O4-CdL/GO的制备:

将总质量为100毫克的Fe3O4-CdL@SiO2-NH2和GO-COOH按质量比为1~10:1混合,然后加入到100毫升水中,再加入5~50毫克的1-乙基-3-( 3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐,在0~200摄氏度的温度下搅拌反应1分钟~72小时,随后调至室温,经水洗,无水乙醇洗,离心分离,真空干燥后得到荧光磁性复合微球与氧化石墨烯复合材料Fe3O4-CdL/GO。

3.根据权利要求2所述的一种荧光磁性复合微球与氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于: 所述的Fe3O4-CdL@SiO2-NH2为Fe3O4-CdS@SiO2-NH2、Fe3O4-CdSe@SiO2-NH2、Fe3O4-CdTe@SiO2-NH2中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的一种荧光磁性复合微球与氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:所述的Fe3O4-CdL@SiO2为Fe3O4-CdS@SiO2、Fe3O4-CdSe@SiO2、Fe3O4-CdTe@SiO2中的任意一种。

5.根据权利要求2所述的一种荧光磁性复合微球与氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:所述的Fe3O4-CdL@OA甲苯磁流体为Fe3O4-CdS@OA甲苯磁流体、Fe3O4-CdSe@OA甲苯磁流体、Fe3O4-CdTe@OA甲苯磁流体中的任意一种。

6.根据权利要求2所述的一种荧光磁性复合微球与氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:所述的Fe3O4-CdL@OA为Fe3O4-CdS@OA、Fe3O4-CdSe@OA、Fe3O4-CdTe@OA中的任意一种。

7.根据权利要求2所述的一种荧光磁性复合微球与氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:所述的CdL@OA为CdS@OA、CdSe@OA、CdTe@OA中的任意一种。

8.根据权利要求2所述的一种荧光磁性复合微球与氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:所述的氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)- γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)- γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)- γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)- γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的任意一种。

9.根据权利要求2所述的一种荧光磁性复合微球与氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:所述的Fe3O4-CdL@SiO2-NH2与GO-COOH的质量比为1~10:1。

10.根据权利要求2所述的一种荧光磁性复合微球与氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:所述的氧化石墨烯、氢氧化钠和氯酸钾的质量比为0.01~0.1:0.5~5:1。