一種水相近紅外納米顆粒的制備方法與流程

本發明特別涉及一種制備水相近紅外納米顆粒的方法，屬于材料化學技術領域。

背景技術：

Ag₂Se 是一種重要的直接帶隙半導體材料，在室溫下禁帶寬度直接躍遷發光波長在近紅外二區（1000-1400 nm）范圍內。近紅外熒光與可見光相比，具有很多獨特的優勢，比如組織穿透深度大、背景熒光低、散射小等優點，因此已經成為國內外研究的熱點。目前常見的近紅外二區納米材料都含有重金屬Pb、Hg等具有毒性的元素。 這些都大大限制了其在生物標記、成像、臨床診斷等領域的應用。而Ag₂Se溶度積極小，穩定性非常好，在細胞和動物體內非常穩定，不會釋放Ag離子，所以Ag₂Se幾乎沒有毒性，是一種理想的近紅外二區熒光探針。

要實現Ag₂Se在生物成像領域內的廣泛應用，必須獲得生物相容性好、量子產率高并且發光穩定的Ag₂Se 材料。目前對Ag₂Se納米材料的合成主要集中在疏水體系，水相合成方法較少，且過程繁瑣。所以發展出一種工藝簡易、直接得到水溶性、熒光強度高的Ag₂Se納米顆粒的制備方法具有重要的意義。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供的一種水溶性Ag₂Se 納米顆粒的制備方法，該方法通過以銀源，硒源和穩定劑在水中混合，從而實現一步制備直接合成高熒光、水溶性的Ag₂Se 納米顆粒。

本發明為一種水相近紅外納米顆粒的制備方法，其特征在于具有以下的制備過程和步驟：

Ⅰ、室溫下，向濃度為0.5 ～ 10.0 mmol/ L的銀源溶液中加入表面穩定劑，銀源與表面穩定劑的摩爾比為1:1.3 ～ 28，得到銀的前驅體溶液；

Ⅱ、用氨水將步驟Ⅰ 制得的銀的前驅體溶液的pH值調至7.5 ～ 11.5 ；

Ⅲ、向步驟Ⅱ制得的溶液中緩慢加入硒源，銀源與硒源的摩爾比為1:0.1 ～ 0.5 ，制得水溶性Ag₂Se 納米顆粒。

所述銀源至少為醋酸銀和三氟乙酸銀中的一種。

所述硒源至少為硒脲、硒化鈉和硒代硫酸鈉中的一種。

所述穩定劑至少為谷胱甘肽、半胱氨酸、巰基丙酸和含巰基聚乙二醇中的一種。

本發明制備步驟簡單，所用試劑數量少，成本低，易于實施；整個制備過程滿足綠色化學的要求，安全、環保；所制得的水溶性Ag₂Se 納米顆粒單分散性好、具有穩定的近紅外熒光，在生物醫學領域具有很大的應用前景。

附圖說明

圖1是實施例1中水溶性Ag₂Se 納米顆粒的透射電子顯微鏡照片。

圖2是實施例1中水溶性Ag₂Se 納米顆粒的近紅外熒光光譜圖。

圖3是實施例1中水溶性Ag₂Se 納米顆粒的X射線衍射圖譜。

具體實施方式

本發明采用銀源、硒源和穩定劑在水中一步制得水溶性近紅外Ag₂Se 納米顆粒。其中銀源至少為醋酸銀和三氟乙酸銀中的一種；硒源至少為硒脲、硒化鈉和硒代硫酸鈉中的一種；穩定劑至少為谷胱甘肽、半胱氨酸、巰基丙酸和含巰基聚乙二醇中的一種。

具體來看，本發明的工藝為：在室溫下，將銀源水溶液中加入含巰基的表面穩定劑，銀源與表面穩定劑形成一種絡合物，然后用氨水調節銀的前體溶液的pH值為堿性；最后向其中緩慢加入硒源，制得水溶性Ag₂Se 納米顆粒。

此外，上述技術方案的優化方案還可以包括：

該反應使用不同種類和不同量的硒源、不同的反應溫度、不同的反應時間來調控硒化銀納米顆粒的熒光，如升高溫度和延長反應時間可以使熒光發生紅移。

以下通過三個具體實施例，詳細介紹本發明的制備工藝過程：

實施例1

稱取0.8 mmol的醋酸銀溶于20 mL去離子水中，然后加入1.5 mmol的5K分子量的SH-PEG-COOH，攪拌均勻，用氨水調節pH值到8.5。將2mL含0.2 mmol硒化鈉的水溶液逐滴加入到上述溶液，室溫下反應30 min。得到單分散的熒光峰在1178 nm的Ag₂Se 納米顆粒，顆粒的形貌如圖1所示，熒光光譜如圖2所示，產物相態結構如圖3所示。

實施例2

稱取0.8 mmol的醋酸銀溶于20 mL去離子水中，然后加入20 mmol的谷胱甘肽，攪拌均勻，用氨水調節pH值到11.5。將2 mL含0.4 mmol硒代硫酸鈉的水溶液逐滴加入到上述溶液，室溫下反應1 min。

實施例3

稱取0.8 mmol的醋酸銀溶于20 mL去離子水中，然后加入12 mmol的巰基丙酸，攪拌均勻，用氨水調節pH值到10。將2mL含0.1 mmol硒脲的水溶液逐滴加入到上述溶液，60℃下反應20 min。