本发明专利技术公开一种囊泡状微球，该囊泡状微球由无机纳米晶在光驱动下组装得到，囊泡状微球为单层或多层结构，囊泡状微球的直径为30-1000nm，无机纳米晶的大小为1-20nm，选自Au、Pt、Pd或CdSe纳米晶，该囊泡状微球具有简便易得，尺寸和壳层厚度可调的特性，在实际应用中具有重要意义。本发明专利技术还公开了制备该囊泡状微球的方法及其应用。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种囊泡状微球，该囊泡状微球由无机纳米晶在光驱动下组装得到，囊泡状微球为单层或多层结构，囊泡状微球的直径为30-1000nm，无机纳米晶的大小为1-20nm，选自Au、Pt、Pd或CdSe纳米晶，该囊泡状微球具有简便易得，尺寸和壳层厚度可调的特性，在实际应用中具有重要意义。本专利技术还公开了制备该囊泡状微球的方法及其应用。【专利说明】无机纳米晶囊泡状微球及其光化学合成和应用
本专利技术涉及纳米材料的制备领域，更具体地涉及一种紫外光驱动无机纳米晶组装得到囊泡状微球的化学合成和应用。
技术介绍
利用无机纳米晶作为组装基元设计制备新型功能材料具有重要的发展前景。目前，人们已经利用无机纳米晶组装得到了各种纳米结构，这其中囊泡状微球由于其空心结构及纳米组装单元颗粒间的相互耦合作用，在催化、传感、生物成像、药物输运以及肿瘤治疗方面具有重要的应用前景。而利用组装的方法获得无机囊泡状微球的方法目前包括两种，即利用微乳法做模板在非混溶液体的界面上组装(参考文献A.ffalther, M.Hoffmann, A.H.E.MuIler，Angew.Chem., Int.Ed.2008, 47, 711-714 ; S.G.Jang, E.J.Kramer, C.J.Hawker, J.Am.Chem.Soc.2011, 133, 16986-16996)或利用两亲性聚合物驱动无机纳米粒子在均相溶剂体系中的组装(参考文献K.Niikura, N.1yo, T.Higuchi, T.Nishio, H.Jinnai, N.Fujitani, K.1jiro, J.Am.Chem.Soc.2012，134，7632-7635; J.He, X.Huang, Y.-C.Li, Y.Liu, T.Babu, M.A.Aronova, S.Wang, Z.Lu, X.Chen, Z.Nie, J.Am.Chem.Soc.2013，135，7974-7984.)。这两种方法得到囊泡状微球的尺寸通常大于100纳米，或者需要模板的参与，耗时费力。另一方面，利用光照驱动无机纳米晶的组装具有非接触性且在时间和空间上均可控，而目前光控的组装需要设计负载的光开关相应分子(参考文献 a) R.Klajn, K.J.M.Bishop, B.A.Grzybowski, Proc.Natl.Acad.Sc1.2007, 104, 10305-10309 ; b) R.Kla jn, J.F.Stoddart, B.A.Grzybowski, Chem.Soc.Rev.2010，39，2203-2237.)，这就大大限制了其广泛应用，而且目前仍没有利用光照的方法驱动组装无机纳米晶得到囊泡状微球的方法。因此，发展一种简便的利用光驱动的无机纳米晶囊泡状微球具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的第一个技术问题是提供一种囊泡状微球，该囊泡状微球具有简便易得，尺寸和壳层厚度可调的特性，在实际应用中具有重要意义。本专利技术要解决的第二个技术问题是提供一种光驱动无机纳米晶组装为囊泡状微球的制备方法。本专利技术所要解决的第三个技术问题是提供囊泡状微球的应用。为解决上述第一个技术问题，本专利技术采用下述技术方案:一种囊泡状微球，其由无机纳米晶在光驱动下组装得到，所述囊泡状微球具有单壳层或多壳层结构，所述囊泡状微球的直径为30-1000nm，所述无机纳米晶的大小为l_20nm,选自 Au、Pt、Pd 或 CdSe 纳米晶。为解决上述第二个技术问题，本专利技术采用下述技术方案:一种囊泡状微球的制备方法，包括如下步骤:I)在无机纳米晶表面，修饰上具有巯基官能团的分子；2)将步骤I)中经修饰的无机纳米晶在光照条件下在溶剂中组装得到囊泡状微球。优选地,步骤I)中所述无机纳米晶的大小为l_20nm,选自Au、Pt、Pd或CdSe纳米晶。优选地，步骤I)中所述修饰指利用超声或搅拌将具有巯基官能团的分子配体作用到无机纳米晶表面，取代原有的配体；所述修饰的比例为5-50% ;优选地，所述修饰的比例为 20%ο优选地，步骤I)中所述具有巯基官能团的分子选自C6_12的硫醇、7-(12-巯基十二烧氧基)_2氢-苯并批喃-2-酮或4-(12-疏基十二烧氧基)偶氮苯。优选地，步骤2)中所述光照的条件为200_800nm的电磁波；优选地，所述光照的条件为300-400nm紫外光。优选地，步骤2)中所述的溶剂为极性溶剂和非极性溶剂的混合溶剂，其中极性溶剂同时具有光敏性；所述极性溶剂选自氯仿、二氯甲烷、丙酮、2-丁酮或3-戊酮；所述非极性溶剂选自甲苯、二甲苯、环己烷、正己烷、正庚烷、乙醚或四氢呋喃；优选地，所述溶剂为甲苯与丙酮的混合溶剂或甲苯与丁酮的混合溶剂。优选地，步骤2)中所述组装是在氧化性气氛下进行的；优选的，所述组装在空气气氛下进行。优选地，反应均为常温条件下进行，步骤2)得到的囊泡状微球的直径为30-1000nm,具有单壳层或多壳层结构。为解决上述第三个技术问题，本专利技术采用如下技术方案:囊泡状微球作为光催化产氢催化剂及表面等离子体拉曼增强基底的用途。本专利技术的有益效果如下:(I)本专利技术提供的无机纳米晶囊泡状微球，简单易得，囊泡状微球的尺寸、壳层厚度可控；(2)本专利技术所制备的囊泡状微球与其组装单元相比，具有更好的催化产氢性能及稳定性，在表面等离子体拉曼测试中具有更好的增强效果；(3)本专利技术提供的无机纳米晶囊泡状微球的组装方法为光驱动的组装，具有时间和空间上的可控性，该方法同时不需要合成具有特殊结构的光响应分子，利用商业化的廉价易得的硫醇配体即可实现光响应组装，且制备方法条件温和、普遍适用，有利于其实际推广应用，在催化、传感、生物医学等领域具有重大的应用前景。【专利附图】【附图说明】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细的说明。图1A为实施例1紫外光驱动7-(12-巯基十二烷氧基)-2氢-苯并吡喃-2-酮修饰的金纳米晶组装制备的单壳层囊泡状微球的透射电镜照片；图1B为实施例1紫外光驱动7-(12-巯基十二烷氧基)-2氢-苯并吡喃-2-酮修饰的金纳米晶组装制备的单壳层囊泡状微球的尺寸分布图；图2为实施例1紫外光驱动7-(12-巯基十二烷氧基)_2氢-苯并吡喃_2_酮修饰的金纳米晶组装为单壳层囊泡状微球的切片透射电镜照片；图3A为实施例1中纳米晶在光照组装前(上图)和组装后(下图)N的2s峰的X射线光电子能谱图。图3B为实施例1中纳米晶在光照组装前(上图)和组装后(下图)S的2p峰的X射线光电子能谱图。图4A为实施例2紫外光驱动7-(12-巯基十二烷氧基)_2氢-苯并吡喃_2_酮修饰的CdSe量子点组装为囊泡状微球的透射电镜照片；图4B为实施例2紫外光驱动7-(12-巯基十二烷氧基)_2氢-苯并吡喃_2_酮修饰的CdSe量子点组装为囊泡状微球的尺寸分布图；图5A为实施例2制备的CdSe囊泡状微球与单分散的水溶性CdSe量子点的产氢活性对比；图5B为实施例2制备的CdSe囊泡状微球与单分散的水溶性CdSe量子点的稳定性对比；图6为实施例2制备的CdSe囊泡状微球与单分散的水溶性CdSe量子点的可见吸收谱；图7A为单分散的水溶性CdSe量子点在产氢后的电镜照片；图7B为实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种囊泡状微球，其特征在于：所述囊泡状微球由无机纳米晶在光驱动下组装得到，所述囊泡状微球具有单壳层或多壳层结构，所述囊泡状微球的直径为30‑1000nm，所述无机纳米晶的大小为1‑20nm，选自Au、Pt、Pd或CdSe纳米晶。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张铁锐，卞僮，吴骊珠，佟振合，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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