一种水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的制备方法，将可溶性钙盐溶于去离子水中形成溶液A；将可溶性柠檬酸盐和氨基酸溶于去离子水中形成溶液B；将可溶性磷酸盐溶于去离子水中形成溶液C；室温下将溶液B逐滴加到溶液A中，搅拌形成混合液D；溶液C逐滴加到混合液D中，搅拌形成混合液E；混合液E在密闭水热反应器中，120‑200℃下反应冷却的反应液离心，沉淀物用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤，重分散于去离子水中，调pH至8.0‑10.0，得水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶。本发明专利技术原料无毒绿色、生物安全性极佳、成本低廉，合成工艺简单重复性好；所得荧光纳米晶质量稳定，结晶度和稳定性好；可用到生物材料、化妆品等领域。

Preparation of a water-soluble hydroxyapatite fluorescent nanocrystalline

The invention relates to a method for preparing water-soluble fluorescent hydroxyapatite nanocrystals, the soluble calcium salt solution to form a solution of A in deionized water; the soluble salt of citric acid and amino acid solution to form a solution of B in deionized water; the soluble phosphate solution to form a solution of C in deionized water at room temperature, B solution; dropwise added to the solution A, stirring to form a mixture of D C solution; dropwise into D mixture, stirring to form a mixture E; E mixture in a closed water thermal reactor, the reaction liquid cooled 120 centrifugal reaction at the temperature of 200 DEG C, with deionized water and ethanol precipitate alternately centrifugal washing, re dispersed in deionized water. 10, pH adjusted to 8, water-soluble fluorescent nano hydroxyapatite. The raw material of the invention is non-toxic green, biological safety is excellent, the cost is low, the synthesis process is simple and the repeatability is good. The obtained fluorescent nanocrystals are stable in quality, good in crystallinity and stability, and can be applied to the fields of biological materials, cosmetics, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的制备方法
本专利技术属于无机材料制备工艺领域，具体涉及一种水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的制备方法。
技术介绍
物质的荧光性质是一种非常重要的性质，广泛应用于生物医用、仪器检测、反伪识别等领域。目前广为熟知的荧光物质主要有荧光蛋白、有机染料、半导体量子点、改性碳纳米管、金属纳米颗粒、硅量子点、稀土掺杂荧光粉。但是这些荧光物质在应用过程中会存在一些不足，如量子点毒性较大，环境不友好；如稀土掺杂纳米颗粒和胶体金合成纯化成本较高；如荧光蛋白荧光物化性质不能长时间稳定。而生物安全、成本合理、胶体稳定性高且荧光性质强一直是人们追求的目标。羟基磷灰石是人体骨骼最主要的无机成分，具有非常优异的生物活性和生物相容性，广泛应用于生物材料、荧光基质材料、吸附材料、仿生材料领域7。目前为止，无需依赖稀土掺杂的羟基磷灰石荧光纳米晶的鲜有报道，特别是完全利用同样生物安全性很高的氨基酸与羟基磷灰石协同产生荧光性质还未看到任何文献出现过。因此，开发成本低，尺寸可控性好，形貌均一，在水中具有好的胶体分散性，易于大量生产的水溶性非掺杂羟基磷灰石荧光纳米晶具有很强的现实意义，该荧光纳米晶在金属离子的测定，作为生物荧光探针，检测紫外辐射的涂料、颜料，显示，防伪等领域将会有广泛用途。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种水溶性好、尺寸均一、结晶度和稳定性好、工艺重复性好的水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的制备方法。本专利技术目的的实现方式为，一种水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的制备方法，具体步骤如下：1)将0.01mol可溶性钙盐溶于10克去离子水中，形成溶液A；所述可溶性钙盐为硝酸钙或氯化钙；2)将0.003-0.02mol可溶性柠檬酸盐和0.001-0.01mol可溶性氨基酸溶于10克去离子水中，形成溶液B；所述可溶性柠檬酸盐为柠檬酸钠或柠檬酸钾；所述可溶性氨基酸为正亮氨酸或精氨酸；3)将0.006mol可溶性磷酸盐溶于15克去离子水中，形成溶液C；所述可溶性碱为磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸钾或磷酸氢二钾；4)室温下将步骤2)所得溶液B逐滴加入到步骤1)所得溶液A中，充分搅拌15min，形成混合液D；5)室温下将步骤3)所得溶液C逐滴加入到步骤4)所得混合液D中，充分搅拌15min，形成混合液E；6)将步骤5)所得混合液E转移到密闭水热反应器中，在120-200℃下反应1-12小时后，自然冷却至室温，得到反应液；7)利用高速离心机将步骤6)所得反应液离心得到沉淀物，利用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤三次，去除体系里过多的电解质，然后重分散于去离子水中，调pH至8.0-10.0，得水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶。本专利技术的优点是：原料均为无毒绿色、生物安全性极佳、来源丰富易得、成本低廉，合成工艺简单、易于实施；所得水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶质量稳定，结晶度和稳定性好，工艺重复性好；可以很容易在水中分散为透亮的分散液，可应用到生物材料、反伪打印、涂层材料、化妆品等领域。附图说明图1是实施例3制备的水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的X射线衍射图。图2是实施例3制备的水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的透射电镜照片。图3是实施例3制备的水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的动态光散射图。图4是实施例3和对比实施例1制备的水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的荧光激发光谱图。图5是实施例3和对比实施例1制备的水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的荧光发射光谱图。具体实施方式本专利技术将可溶性钙盐溶于去离子水中形成溶液A；将可溶性柠檬酸盐和氨基酸溶于去离子水中形成溶液B；将可溶性磷酸盐溶于去离子水中形成溶液C；室温下将溶液B逐滴加到溶液A中，搅拌形成混合液D；溶液C逐滴加到混合液D中，搅拌形成混合液E；混合液E在密闭水热反应器中，120-200℃下反应冷却的反应液离心，沉淀物用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤，重分散于去离子水中，调pH至8.0-10.0，得水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶。水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的直径10-30nm、长50-200nm。下面用具体实施例详述本专利技术。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1：1)将0.01mol硝酸钙溶于10克去离子水中，形成溶液A；2)将0.003mol柠檬酸钾和0.001mol正亮氨酸溶于10克去离子水中，形成溶液B；3)将0.006mol磷酸钾溶于15克去离子水中，形成溶液C；4)室温下将步骤2)所得溶液B逐滴加入到步骤1)所得溶液A中，充分搅拌15min，形成混合液D；5)室温下将步3)所得溶液C逐滴加入到步骤4)所得混合液D中，充分搅拌15min，形成混合液E；6)将步骤5)所得混合液E转移到密闭水热反应器中，在120℃下反应12小时后，自然冷却至室温，得到反应液；7)利用高速离心机将步骤6)反应液离心得到沉淀物，利用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤三次，去除体系里过多的电解质，然后重分散于去离子水中，调pH至8.0，得水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶。实施例2，同实施例1，不同的是，2)将0.006mol柠檬酸钠和0.003mol精氨酸溶于10克去离子水中，形成溶液B；3)将0.006mol磷酸氢二钾溶于15克去离子水中，形成溶液C；6)将步骤5)所得混合液E转移到密闭水热反应器中，在150℃下反应9小时后，自然冷却至室温，得到反应液；7)利用高速离心机将步骤6)所得反应液离心得到沉淀物，利用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤三次，去除体系里过多的电解质，然后重分散于去离子水中，调pH至8.5，得水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶。实施例3，同实施例1，不同的是，1)将0.01mol氯化钙溶于10克去离子水中，形成溶液A；2)将0.01mol柠檬酸钠和0.005mol精氨酸溶于10克去离子水中，形成溶液B；3)将0.006mol磷酸钠溶于15克去离子水中，形成溶液C；6)将步骤5)所得混合液E转移到密闭水热反应器中，在180℃下反应6小时后，自然冷却至室温，得到反应液；7)利用高速离心机将步骤6)所得反应液离心得到沉淀物，利用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤三次，去除体系里过多的电解质，然后重分散于去离子水中，调pH至9.0，得水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶。本实施例制备的水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的X射线衍射图见图1，从图1可见，产物晶相为纯羟基磷灰石相，无其它杂相存在，结晶度良好。透射电镜照片见图2，从图2可见，本实施例制备的水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶为棒状形貌，其平均直径约为10-30nm，平均长度为50-200nm。动态光散射图见图3，从图3可以看出本实施例制备的水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的水化动力学半径为133nm,多分散度为0.17，颗粒zeta电位数值为-44.6mV,分散液表观为透明状，说明其具有极佳的水分散性。实施例4，同实施例1，不同的是，1)将0.01mol氯化钙溶于10克去离子水中，形成溶液A；2)将0.015mol柠檬酸钠和0.007mol精氨酸溶于10克去离子水中，形成溶液B；3)将0.006mol磷酸氢二钠溶于15克去离子水中，形成溶液C；6)将步骤5)所得混合液E转移到密闭水热反应器中，在190℃下反应3小时后，自然冷却至室温，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：1)将0.01mol可溶性钙盐溶于10克去离子水中，形成溶液A；所述可溶性钙盐为硝酸钙或氯化钙；2)将0.003‑0.02mol可溶性柠檬酸盐和0.001‑0.01mol可溶性氨基酸溶于10克去离子水中，形成溶液B；所述可溶性柠檬酸盐为柠檬酸钠或柠檬酸钾；所述可溶性氨基酸为正亮氨酸或精氨酸；3)将0.006mol可溶性磷酸盐溶于15克去离子水中，形成溶液C；所述可溶性碱为磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸钾或磷酸氢二钾；4)室温下将步骤2)所得溶液B逐滴加入到步骤1)所得溶液A中，充分搅拌15min，形成混合液D；5)室温下将步骤3)所得溶液C逐滴加入到步骤4)所得混合液D中，充分搅拌15min，形成混合液E；6)将步骤5)所得混合液E转移到密闭水热反应器中，在120‑200℃下反应1‑12小时后，自然冷却至室温，得到反应液；7)利用高速离心机将步骤6)所得反应液离心得到沉淀物，利用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤三次，去除体系里过多的电解质，然后重分散于去离子水中，调pH至8.0‑10.0，得水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶。

【技术特征摘要】
1.一种水溶性羟基磷灰石荧光纳米晶的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：1)将0.01mol可溶性钙盐溶于10克去离子水中，形成溶液A；所述可溶性钙盐为硝酸钙或氯化钙；2)将0.003-0.02mol可溶性柠檬酸盐和0.001-0.01mol可溶性氨基酸溶于10克去离子水中，形成溶液B；所述可溶性柠檬酸盐为柠檬酸钠或柠檬酸钾；所述可溶性氨基酸为正亮氨酸或精氨酸；3)将0.006mol可溶性磷酸盐溶于15克去离子水中，形成溶液C；所述可溶性碱为磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸钾或磷酸氢二钾；4)室温下将步骤2)所得溶液B逐滴加入到步骤1)所得溶液A中，充分搅拌15min，形...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭军军，程诚，方雅俊，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42