一种新型Zn制造技术

本发明专利技术公开了一种新型Zn

A new type of Zn

【技术实现步骤摘要】
一种新型Zn2GeO4基的绿色长余辉纳米材料及其制备方法
本专利技术涉及一种新型Zn2GeO4基的绿色长余辉纳米材料及其制备方法，属于长余辉发光材料

技术介绍
在各种生物成像探针中，光学探针由于能够在细胞和分子水平跟踪或者促进生物体活动，从而有助于疾病的早期检测、精准诊断和后期监测。与其他成像探针相比，基于荧光的光学探针具有操作简便、灵敏度高、无电离辐射等优点。然而，传统光学探针的生物应用依然受到生物体内发光不稳定、对生物体毒性较大以及信噪比低等因素的极大限制。长余辉发光材料是一种光致发光材料，它是一类吸收能量并在激发停止后可以持续发光的材料，其余辉能持续几小时甚至数天。由于其特殊的光学性质，长余辉材料在光照、安全应急、交通运输等方面有着广泛的应用。近年来，随着纳米级的长余辉材料出现，因其无需原位激发、无组织背景荧光干扰和高的信噪比等优势，在光医学领域，如医学成像、生物分析和肿瘤诊疗等方面显示出巨大的应用潜力。此外，将长余辉纳米材料与其他模态成像造影剂结合，可以实现高分辨率、高灵敏度的多模态活体成像，达到成像优势互补的效果，从而在疾病的诊断、治疗及监测过程获取更为精准可靠的信息，避免误诊误判。如今，长余辉材料荧光成像用于肿瘤切除手术导航已成功应用于临床，成为手术中影响引导肿瘤切除的绝佳成像手段，它可以有效地帮助外科医生更快、更准确地切除肿瘤。但现有长余辉纳米材料受合成路径和方法的限制，往往水溶性差，尺寸分布不均匀，物理性质不稳定。有技术人员提出一种Zn2GeO4基共掺杂Mn2+和Bi3+的长余辉材料，通过掺杂Bi3+延长了余辉时间，但其高温煅烧的方法不利于对纳米粒子表面的进一步修饰。此外，高温煅烧后，纳米粒子粒径大、易发生团聚、分散性差，影响其在生物领域的进一步应用。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中纳米粒子粒径大、易团聚、余辉时间短等技术问题，本专利技术提供一种新型Zn2GeO4基的绿色长余辉纳米材料及其制备方法，采用水热法合成绿色长余辉发光材料，通过改变Mn2+、Cr3+掺杂量，改善材料的发光和余辉性能。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种新型Zn2GeO4基的绿色长余辉纳米材料，化学组成通式为Zn2GeO4:xMn2+,yCr3+，Zn2GeO4为基质，Mn2+为发光中心，Cr3+为陷阱调制剂，采用水热法合成。进一步地，所述纳米材料的形貌为棒状，粒径为30-60nm。进一步地，所述0.001≤x≤0.05，0.001≤y≤0.004。一种新型Zn2GeO4基的绿色长余辉纳米材料的制备方法，包括如下步骤：S1.将GeO2溶于NaOH溶液得到锗酸钠溶液，并与锌盐、锰盐和铬盐的溶液混合，置于水热釜中，在220℃下反应3～8h；S2.将水热反应后的产物洗涤、干燥，得到目标绿色长余辉发光纳米粒子。进一步地，所述锌盐、锰盐、铬盐的摩尔比为2：0.001～0.05:0.001～0.004。进一步地，所述锌盐为硝酸锌，所述锰盐为硝酸锰、乙酸锰、氯化锰中的一种，所述铬盐为硝酸铬。进一步地，锌盐、锰盐和铬盐的混合溶液中加入浓硝酸。进一步地，锗酸钠与锌盐、锰盐和铬盐的溶液混合后，加入氨水调节pH。新型Zn2GeO4基的绿色长余辉纳米材料的应用，采用254nm紫外光诱导激发所述纳米材料，诱导激发的温度为室温，诱导激发的时间为5min。有益效果：本专利技术提供的新型Zn2GeO4基的绿色长余辉纳米材料，1)采用水热法制备得到，其尺寸为30-60nm，分散性好；通过控制掺杂量，可以使的绿色长余辉纳米材料的发光性能及余辉性能有很大的提高，并且表面易于修饰，在生物领域有着广阔的应用前景。2)本专利技术提供的纳米材料原料丰富、成本低，易于制备，制备过程无污染，适用范围广，可用于工业化生产。附图说明图1为实施例1所制备的材料的XRD图；图2为实施例1所制备的材料的SEM图；图3为实施例1所制备的材料的发射图谱；图4为实施例1所制备的材料在254nm紫外光激发5min后的余辉图谱；图5为实施例2所制备的材料的SEM图；图6为实施例2所制备的材料的发射图谱；图7为实施例2所制备的材料在254nm紫外光激发5min后的余辉图谱；图8为实施例3所制备的材料的SEM图；图9为实施例3所制备的材料的发射图谱；图10为实施例3所制备的材料在254nm紫外光激发5min后的余辉图谱；图11为实施例4所制备的材料的SEM图；图12为实施例4所制备的材料的发射图谱；图13为实施例4所制备的材料在254nm紫外光激发5min后的余辉图谱；图14为实施例5所制备的材料的SEM图；图15为实施例5所制备的材料的发射图谱；图16为实施例5所制备的材料在254nm紫外光激发5min后的余辉图谱；图17为实施例6所制备的材料的SEM图；图18为实施例6所制备的材料的发射图谱；图19为实施例6所制备的材料在254nm紫外光激发5min后的余辉图谱；图20为实施例7所制备的材料的SEM图；图21为实施例7所制备的材料的发射图谱；图22为实施例7所制备的材料在254nm紫外光激发5min后的余辉图谱；图23为实施例1、2、3所制备的材料发射图谱对比示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作更进一步的说明。实施例1一种新型Zn2GeO4基的绿色长余辉纳米材料：Zn2GeO4:xMn2+,yCr3+，x＝0.005，y＝0.004，其制备方法如下：准确称取595mgZn(NO3)2·6H2O溶于11mL去离子水中，再加入6μL0.8MMn(NO3)2，8μL0.5MCr(NO3)3溶液，再加入300μL浓HNO3。然后称取104.6mgGeO2溶于1mL2MNaOH溶液中，再缓慢加至上述溶液中。随后向溶液中迅速加入850μL氨水，搅拌1h。最后将混合溶液放置在反应釜中，在220℃下反应3h。待冷却至室温后，用乙醇洗涤三次，最后在烘箱中干燥。实施例2一种新型Zn2GeO4基的绿色长余辉纳米材料：Zn2GeO4:xMn2+,yCr3+，x＝0.025，y＝0.004，其制备方法如下：准确称取595mgZn(NO3)2·6H2O溶于11mL去离子水中，再加入30μL0.8MMn(NO3)2，8μL0.5MCr(NO3)3溶液，再加入300μL浓HNO3。然后称取104.6mgGeO2溶于1mL2MNaOH溶液中，再缓慢加至上述溶液中。随后向溶液中迅速加入850μL氨水，搅拌1h。最后将混合溶液放置在反应釜中，在220℃下反应3h。待冷却至室温后，用乙醇洗涤三次，最后在烘箱中干燥。实施例3一种新型Zn2GeO4基的绿色长余辉纳米材料：Zn2GeO4:xM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型Zn

【技术特征摘要】
1.一种新型Zn2GeO4基的绿色长余辉纳米材料，其特征在于：化学组成通式为Zn2GeO4:xMn2+,yCr3+，Zn2GeO4为基质，Mn2+为发光中心，Cr3+为陷阱调制剂，采用水热法合成。


2.根据权利要求1所述的一种新型Zn2GeO4基的绿色长余辉纳米材料，其特征在于：所述纳米材料的形貌为棒状，粒径为30-60nm。


3.根据权利要求1所述的一种新型Zn2GeO4基的绿色长余辉纳米材料，其特征在于：所述0.001≤x≤0.05，0.001≤y≤0.004。


4.一种权利要求1-3任一项所述的新型Zn2GeO4基的绿色长余辉纳米材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1.将GeO2溶于NaOH溶液得到锗酸钠溶液，并与锌盐、锰盐和铬盐的溶液混合，置于水热釜中，在220℃下反应3～8h；
S2.将水热反应后的产物洗涤、干燥，得到目标绿色长余辉发光纳米粒子。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘湘梅，刘轩，周严莉，刘嘉诚，赵强，黄维，刘淑娟，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32