一种荧光氨基黏土的制备方法与流程

1.本发明涉及纳米材料领域，具体涉及一种荧光氨基黏土的制备方法。


背景技术：

2.荧光氨基黏土是有金属离子和硅烷形成的荧光纳米材料，它是一种重要的功能材料，如用于荧光传感、细胞成像、肿瘤治疗、生物医学、防伪、光致发光、光催化等。荧光氨基黏土是一种纳米级二维材料，具有比较大的比表面积和丰富的氨基及很强的荧光，可在荧光检测、细胞成像、磁共振成像、生物医学、防伪、发光二极管等领域。
3.虽然氨基黏土早就被制备并利用，但是荧光氨基黏土研究较少。近年来，荧光氨基黏土的制备主要通过复杂的多步反应制备。如li等人通过稀土配合物修饰制备出用于荧光检测三乙胺的水溶性的氨基黏土，并且他们也将有机荧光基团修饰氨基黏土，并将之应用于细胞成像。这些方法涉及多步反应，操作复杂。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对目前现有技术存在问题，提供了一种用于荧光氨基黏土的制备方法，本发明使用金属盐、氨基硅烷和小分子化合物或有机物，实现了荧光氨基黏土一步法制备。该法具有易于操作，重复性好，所制备的氨基黏土的荧光强度高，光稳定性好等优点，可推广使用。
5.为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
6.一种荧光氨基黏土的制备方法，包括以下步骤：
7.(1)称取一定量的金属盐溶于定量的乙醇中；
8.(2)将一定量氨基硅烷溶解到步骤(1)的溶液中，搅拌1
‑
48h；
9.(3)在搅拌条件下，将一定量的小分子化合物或聚合物加入到上述步骤(2)的溶液中，搅拌0.5
‑
12h；在30
‑
100℃回流1
‑
12h，或转入聚四氟乙烯的内衬反应釜中，在110℃～200℃
10.反应1
‑
12h后得荧光氨基黏土产物；
11.(4)通过离心、洗涤，取得该沉淀，经干燥得到荧光氨基黏土固体粉末。
12.步骤(1)中，所述金属盐选自硝酸盐、氯化物、硫酸盐、醋酸盐或高氯酸盐中的一种或多种。
13.进一步的，其中金属选自有mg，al，zn，fe，co，ni，cu，ag，cd，cs，ba，bi，pb，sn，al，in，pd，pt，au，mn，cr，mo，nb，ru，rh，ir，ce，eu，tb，tm中的一种或多种。
14.步骤(1)中，金属盐与乙醇的质量/体积比例为(0.01
‑
0.1)：1g/ml。
15.步骤(2)中，金属盐与氨基硅烷的质量/体积比例为(0.5
‑
2.5)：1g/ml。
16.进一步的，所述的氨基硅烷选自3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷、3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷、3
‑
[2
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)乙基氨基
‑
三甲氧基硅烷、3
‑
[2
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)乙基氨基
‑
三乙氧基
硅烷中的一种或多种。
[0017]
进一步的，所述荧光氨基黏土，是在小分子化合物或聚合物的条件下得到的；所述的小分子化合物或聚合物选自抗坏血酸、抗坏血酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖、硼酸、肼、苯胺、苯酚，苯二胺、苯二酚、氨基苯酚、多巴胺、玫瑰红、罗丹明b、罗丹明6g、聚烷基吡咯烷酮、寡聚多巴胺、聚苯胺等中的一种或多种；其中苯二胺包括邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺；苯二酚包括邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚；氨基苯酚包括邻氨基苯酚、间氨基苯酚、对氨基苯酚；小分子化合物或聚合物与氨基硅烷的比例为0.5
‑
25g/l。
[0018]
步骤(3)中，所述的搅拌一段时间为0.5
‑
12h；在30
‑
100℃回流1
‑
12h，或转入聚四氟乙烯的内衬反应釜后，水热反应的温度为110℃～200℃，反应时间为1～12小时。
[0019]
所得荧光氨基黏土固体粉末溶于二次去离子水，得到荧光氨基黏土水溶液，在紫外光下能够观察到荧光。
[0020]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0021]
本发明制备荧光氨基黏土的方法，易于操作，一步完成，成本低，制备工艺简单，实验周期短，重复性较好，产物荧光强度高，光稳定性好。
[0022]
本发明所制备的荧光氨基黏土可应用于生化传感、光催化、细胞成像、肿瘤治疗、活体成像、磁共振成像、生物医学、防伪、led等光电领域。
附图说明
[0023]
图1：本发明的荧光氨基黏土的制备方法流程示意图。
具体实施方式
[0024]
以下通过实施例的形式对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
[0025]
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，所用的试剂、方法和设备，如无特殊说明均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
[0026]
实施例1
[0027]
将0.9g六水合氯化镁溶于20ml乙醇，滴加1.6ml 3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌12h，再加入20mg对苯二酚，搅拌0.5h，在60℃回流4h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得荧光氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、防伪、led等光电领域。
[0028]
实施例2
[0029]
将1.5g六水合氯化镁溶于30ml乙醇，滴加1.8ml 3
‑
[2
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)乙基氨基
‑
三甲氧基硅烷，搅拌8h，再加入25mg间苯二胺，搅拌1h，转入反应釜180℃保持8h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得荧光氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、防伪、led等光电领域。
[0030]
实施例3
[0031]
将1.1g氯化铝溶于25ml乙醇，滴加1.5ml 3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌12h，再加入30mg对苯二酚，搅拌2h，转入反应釜200℃保持8h，冷却至室温，抽滤，乙
醇洗数次，60℃干燥，得荧光氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、防伪、led等光电领域。
[0032]
实施例4
[0033]
将1.1g氯化铝溶于25ml乙醇，滴加1.6ml 3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌12h，再加入40mg间氨基苯酚，搅拌0.5h，转入反应釜120℃保持12h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得荧光氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、防伪、led等光电领域。
[0034]
实施例5
[0035]
将0.9g六水合氯化镁溶于20ml乙醇，滴加1.6ml 3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌12h，再加入40mg邻氨基苯酚，搅拌0.5h，在70℃回流6h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得荧光氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、防伪、led等光电领域。
[0036]
实施例5
[0037]
将0.9g氯化锌溶于20ml乙醇，滴加1.6ml3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷，搅拌12h，再加入20mg对苯二酚，搅拌0.5h，在60℃回流4h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得黄棕色氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、防伪、led等光电领域。
[0038]
实施例6
[0039]
将0.9g六水合氯化镁溶于20ml乙醇，滴加1.8ml3
‑
[2
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)乙基氨基
‑
三甲氧基硅烷，搅拌12h，再加入50mg葡萄糖搅拌0.5h，在60℃回流6h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得黄棕色氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、防伪、led等光电领域。
[0040]
实施例7
[0041]
将1g六水合氯化镁溶于20ml乙醇，滴加2ml 3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷，搅拌1h，再加入30mg抗坏血酸钠，搅拌0.5h，转入反应釜160℃保持8h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得淡黄色氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、防伪、led等光电领域。
[0042]
实施例8
[0043]
将1g六水合氯化镁溶于20ml乙醇，滴加2ml 3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷，搅拌1h，再加入30mg抗坏血酸钠，搅拌0.5h，转入反应釜180℃保持4h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得淡黄色氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、防伪、led等光电领域。
[0044]
实施例9
[0045]
将1g六水合氯化镁溶于20ml乙醇，滴加2.2ml 3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷，搅拌1h，再加入30mg抗坏血酸钠搅拌0.5h，转入反应釜180℃保持4h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得淡黄色氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、防伪、led等光电领域。
[0046]
实施例10
[0047]
将1g六水合氯化镁溶于20ml乙醇，滴加2.2ml 3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷，搅拌1h，再加入30mg邻苯二酚搅拌0.5h，转入反应釜180℃保持4h，冷却至室温，抽滤，
乙醇洗数次，60℃干燥，得淡黄色氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、防伪、led等光电领域。
[0048]
实施例11
[0049]
将1g六水合氯化镁溶于20ml乙醇，滴加2.2ml 3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷，搅拌1h，再加入30mg邻苯二胺搅拌0.5h，转入反应釜180℃保持8h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得淡黄色氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、防伪、led等光电领域。
[0050]
实施例12
[0051]
将1g六水合氯化铝溶于20ml乙醇，滴加2.2ml 3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷，搅拌1h，再加入30mg多巴胺搅拌0.5h，转入反应釜160℃保持8h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得淡黄色氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、防伪、led等光电领域。
[0052]
实施例13
[0053]
将1g六水合氯化镁溶于20ml乙醇，滴加2.2ml 3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷，搅拌1h，再加入20mg玫瑰红搅拌0.5h，转入反应釜180℃保持4h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得淡黄色氨基黏土，在紫外灯下显示很强的黄绿色荧光。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、防伪、led等光电领域。
[0054]
实施例14
[0055]
将1g氯化钆溶于20ml乙醇，滴加2.2ml 3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷，搅拌1h，再加入20mg玫瑰红搅拌0.5h，转入反应釜180℃保持8h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得到氨基黏土。可应用于生化传感、细胞成像、活体成像、磁共振成像、生物医学、led等光电领域。
[0056]
实施例15
[0057]
将1.1g氯化锰溶于20ml乙醇，滴加2.2ml 3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷，搅拌1h，再加入30mg抗坏血酸钠搅拌0.5h，转入反应釜180℃保持8h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得到氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、磁共振成像、生物医学、防伪、led等光电领域。
[0058]
实施例16
[0059]
将1.1g氯化锰溶于20ml乙醇，滴加1.5ml 3
‑
[2
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)乙基氨基
‑
三乙氧基硅烷，搅拌1h，再加入20mg玫瑰红搅拌0.5h，转入反应釜180℃保持4h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得到氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、磁共振成像、生物医学、防伪、led等光电领域。
[0060]
实施例17
[0061]
将0.5g氯化锰和0.3g氯化钆溶于20ml乙醇，滴加1.5ml 3
‑
[2
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)乙基氨基
‑
三乙氧基硅烷，搅拌1h，再加入20mg玫瑰红搅拌0.5h，转入反应釜180℃保持4h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得到氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、磁共振成像、生物医学、防伪、led等光电领域。
[0062]
实施例18
[0063]
将0.4g氯化铜和0.3g氯化钆溶于20ml乙醇，滴加1.5ml 3
‑
[2
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)
乙基氨基
‑
三乙氧基硅烷，搅拌1h，再加入20mg玫瑰红搅拌0.5h，转入反应釜180℃保持4h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得到氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、磁共振成像、生物医学、防伪、led等光电领域。
[0064]
实施例19
[0065]
将0.4g氯化镁和0.3g氯化钆溶于20ml乙醇，滴加1.5ml 3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌1h，再加入20mg玫瑰红搅拌0.5h，转入反应釜180℃保持4h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得到氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、磁共振成像、生物医学、防伪、led等光电领域。
[0066]
实施例20
[0067]
将0.4g氯化镁和0.5g氯化锰溶于20ml乙醇，滴加1.5ml 3
‑
(2
‑
氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌1h，再加入20mg玫瑰红搅拌0.5h，转入反应釜180℃保持4h，冷却至室温，抽滤，乙醇洗数次，60℃干燥，得到氨基黏土。可应用于生化传感、光催化、细胞成像、活体成像、磁共振成像、生物医学、防伪、led等光电领域。
[0068]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。