【技术实现步骤摘要】
一种具有磁性、上转换发光双功能的介孔二氧化硅包覆碳纳米管复合材料及其制备方法
本专利技术涉及多功能纳米复合材料,具体涉及一种具有磁性、上转换发光双功能的介孔二氧化硅包覆碳纳米管复合材料,本专利技术还涉及该复合材料的制备方法。
技术介绍
碳纳米管是一种单层石墨层卷起来形成的一维管状纳米材料,组成碳纳米管的石墨层中碳-碳原子之间通过SP2或π键连接。它的直径从几纳米到几十纳米不等,长度为几百纳米到几微米不等。碳纳米管具有许多优异的物理、化学性质,例如它具有良好的导电性,比较大的比表面积等。随着现代科技的快速发展,单一的纳米材料已经不能满足人们的需求,现代材料发展的趋势是将两种或两种以上单一材料合成为一种性能优异的复合材料。因此,将碳纳米管与其它功能纳米颗粒复合,有望提高这些功能纳米颗粒的性能,赋予它们新的性能,得到性能更多更好的新型纳米复合材料。介孔二氧化硅材料具有较大的比表面积和孔容,优良的生物相容性和表面易于修饰等优点在药物分子装载与输送、化学催化、生物分子筛选等领域得到了广泛关注。因此,在碳纳米管表面通过共价键的作用方式包覆均匀的二氧化硅壳层,既可以解决其在溶液中的分散稳定性,又可以保护其自身结构,更重要的是二氧化硅表面富含的硅羟基易于化学修饰,可进一步改性。近年来,磁性、荧光纳米复合材料因为兼具磁性微粒的快速分离和荧光体的优异荧光特性,在生物、化学、医学等交叉科学领域具有广泛的应用,得到越来越多科研工作者的关注。在已报道的各类磁性纳米材料中,尖晶石型CoFe2O4纳米磁性材料具有温和的饱和磁化强度(Ms)、高热稳定性和化学稳定性等特性。这些特性使得它在 ...
【技术保护点】
一种具有磁性、上转换发光双功能的介孔二氧化硅包覆碳纳米管复合材料,其特征是该复合材料为核壳结构,其化学结构式为MWCNT/ CoFe
【技术特征摘要】
1.一种具有磁性、上转换发光双功能的介孔二氧化硅包覆碳纳米管复合材料,其特征是该复合材料为核壳结构,其化学结构式为MWCNT/CoFe2O4@mSiO2@NaYF4:Yb,Er,经SEM、TEM测试结果表明该复合物为管状形貌,通过荧光光谱和SQUID-VSM测试结果分别表明该复合物发射上转换发光,并且具有磁性。2.一种制备权利要求1所述的具有磁性、上转换发光双功能的介孔二氧化硅包覆碳纳米管复合材料的方法,其特征是首先制备MWCNT/CoFe2O4纳米管材料,再利用MWCNT/CoFe2O4纳米管材料制备MWCNT/CoFe2O4@mSiO2介孔复合材料,最后在MWCNT/CoFe2O4@mSiO2介孔复合材料表面负载上转换发光材料NaYF4:Yb,Er;所述MWCNT/CoFe2O4纳米管材料的制备步骤如下:⑴.将FeCl3·6H2O和CoCl2·6H2O按照摩尔比为2:1的比例混合并溶于90℃的DEG中,搅拌30min,使其充分溶解;其中,每10mLDEG溶解0.55~0.59g的混合固体;⑵.将NaOH固体溶于90℃的DEG中,充分搅拌使其溶解,FeCl3·6H2O、CoCl2·6H2O和NaOH的摩尔比为2:1:8;其中每5mLDEG溶解0.20~0.25gNaOH;⑶.将MWCNT溶于常温下的DEG,剧烈搅拌30min;其中10mLDEG溶解0.0010~0.0015gMWCNT;⑷.将步骤⑵的溶液与DEA依次加入到步骤1)中,剧烈搅拌10min;⑸.将步骤⑷的混合溶液加入到步骤⑶中,搅拌30min后,将混合溶液转入反应釜中,并将反应釜置于恒温干燥箱中在180~200℃条件下干燥8~10h,自然冷却至室温后取出反应釜,磁分离后得到黑色的MWCNT/CoFe2O4纳米管,备用;⑹.将步骤⑸得到的MWCNT/CoFe2O4用去离子水和乙醇反复洗涤并分散,而后在60℃的条件下真空烘干10~12h,自然冷却得到干燥的MWCNT/CoFe2O4纳米管;所述利用MWCNT/CoFe2O4纳米管材料制备MWCNT/CoFe2O4@mSiO2介孔复合材料的步骤如下:⑴.将CTAB溶于体积比为60:80:1的无水乙醇、去离子水和浓氨水的混合溶液中,充分搅拌溶解;每140~150mL的混合溶液中分散0.3~0.4gCTAB;⑵.将MWCNT/CoFe2O4超声分散在步骤⑴中,机械搅拌30min;其中MWCNT/CoFe2O4与CTAB的质量比为1:3;⑶.将0.40~0.50mLTEOS逐滴加入步骤⑵混合溶液中,室温下机械搅拌6~8h,磁分离得到含CTAB的MWCNT/CoFe2O4@mSiO2,备用;⑷.将步骤⑶中得到...
【专利技术属性】
技术研发人员:范会涛,邢小静,李波,冯玉全,仲志国,杨昱涵,王聪聪,赵玲,
申请(专利权)人:南阳师范学院,
类型:发明
国别省市:河南,41
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