一种核壳型石墨烯量子点@介孔二氧化硅纳米材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种核壳型石墨烯量子点@介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，它是以石墨烯量子点为核，以中空介孔二氧化硅为壳的核壳型纳米颗粒，该纳米颗粒的直径为80~120 nm，荧光发射波长为570~670 nm。本方法以有机合成方法制备的GQDs作为核，hMSN作为壳制备GQDs@hMSN。本方法利用有机相合成法制备水溶性GQDs，并直接以GQDs为核，制备石墨烯量子点@致密二氧化硅纳米颗粒，经化学蚀刻，制备兼具GQDs光学性能、hMSN中空介孔结构和丰富表面电荷的复合物。该材料具有优良的光学性质和中空介孔结构，可应用于生物体内光学成像和医学治疗或肿瘤的诊断与治疗中。

Preparation of a nuclear shell graphene quantum dot @ mesoporous silica nanomaterial

The invention discloses a method for preparing core-shell gqds @ mesoporous silica nanomaterials, which is based on graphene quantum dots as the core, with hollow mesoporous silica core-shell nanoparticles shell, the particle diameter of 80~120 nm, fluorescence emission wavelength is 570~670 nm. In this method, the GQDs prepared by the organic synthesis method is used as the nucleus and the hMSN is prepared as the shell for the preparation of GQDs@hMSN. In this method, the water-soluble GQDs was prepared by the organic phase synthesis method, and the graphene quantum dots @ dense silica nanoparticles were prepared directly on the core of GQDs. The composite with GQDs optical properties, hMSN hollow mesoporous structure and abundant surface charge was prepared by chemical etching. The material has excellent optical properties and hollow mesoporous structure, which can be applied to optical imaging and medical treatment in vivo or in the diagnosis and treatment of tumor.

【技术实现步骤摘要】
一种核壳型石墨烯量子点@介孔二氧化硅纳米材料的制备方法
本专利技术属于纳米荧光材料
，具体涉及一种石墨烯量子点@介孔中空二氧化硅(GQDs@hMSN)复合材料及其制备方法。
技术介绍
石墨烯量子点(GrapheneQuantumDots，GQDs)是碳量子点家族的一员，其结构中不使用任何有毒金属(如：镉、铅等)，具有很好的生物相容性，优良的荧光性能使其在医学诊断和治疗方面具有巨大的应用潜力。石墨烯量子点的合成方法主要集中于Top-down和Bottom-up方法，其中Top-down方法是通过物理或化学方法将大尺寸的石墨烯破碎成小尺寸石墨烯量子点，主要包括水热法、溶剂热法、强酸氧化法和电化学方法，由于破碎点的随意性，这种方法制备的GQDs尺寸和形貌难以控制。而Bottom-up方法是以小分子为前提，通过一系列化学反应逐步合成GQDs，包括溶液化学法和热解炭化法。然而上述Top-down和Bottom-up方法制备的GQDs荧光发射波长大都小于500nm，位于蓝光区，较短的发射波长不利于在生物体内的进一步应用。虽有文献报道利用溶液化学法可以制备出发射近红外荧光的GQDs，拓宽了其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核壳型石墨烯量子点@介孔二氧化硅纳米材料，其特征在于它是以石墨烯量子点为核，以中空介孔二氧化硅为壳的核壳型纳米颗粒，该纳米颗粒的直径为80~120 nm。

【技术特征摘要】
1.一种核壳型石墨烯量子点@介孔二氧化硅纳米材料，其特征在于它是以石墨烯量子点为核，以中空介孔二氧化硅为壳的核壳型纳米颗粒，该纳米颗粒的直径为80~120nm。2.根据权利要求1所述的核壳型石墨烯量子点@介孔二氧化硅纳米材料，其特征在于该纳米颗粒的荧光发射波长为570~670nm。3.一种权利要求1或2所述的核壳型石墨烯量子点@介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）将4-溴苄基溴和N,N-二甲基十二胺在溶剂中溶解后，在惰性气体保护下进行反应，得到中间体1；（2）取中间体1、3-噻吩硼酸、碳酸钠和4-(三苯基膦)钯，在溶剂中溶解后，在惰性气体保护下进行加热反应，得到中间体2；（3）将中间体2与三氯化铁在惰性气体保护下进行反应，得到中间体PT2；（4）取中间体PT2溶于水后，在加热条件下反应，得到GQDs水溶液；（5）将GQDs水溶液、乙醇及氨水混合后，加入正硅酸四乙酯溶液，进行反应，得到石墨烯量子点@致密二氧化硅纳米颗粒混悬液；（6）取十六烷基三甲基氯化铵和三乙醇胺溶液在水中分散后，继续加入所述石墨烯量子点@致密二氧化硅纳米颗粒混悬液进行反应，再升温后缓慢加入正硅酸四乙酯继续反应，然后加入碳酸钠进行蚀刻反应，即得GQDs@hMSN纳米颗粒。4.根据权利要求3所述的核壳型石墨烯量子点@介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，其特征在于在步骤（1）中，4-溴苄基溴与N,N-二甲基十二胺的摩尔比为1:1.1~1.5；所述溶剂为二氯甲烷-甲醇混合溶剂；所述反应的温度为20~30℃。5.根据权利要求3所述的核壳型石墨烯量子点@介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，其特征在于在步骤（2）中，中间体1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨冬芝，姚欣悦，孙世安，杜岩，汤道权，王娜，董睛睛，
申请(专利权)人：徐州医科大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32