[0005] 基于以上目的,本发明提供了一种荧光增强的纳米组装体的制备,采用分步法合成AgNPs@PDA核壳型纳米粒子,再与合成的氨基苯硼酸稳定的CdSe量子点组装,制备AgNPs@PDA-CdSe量子点纳米组装体,最终产物稳定且对Cu2+离子的检测效果显著。
[0006] 为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种 AgNPs@PDA-CdSe量子点纳米组装体的制备方法,包括 AgNPs@PDA核壳纳米粒子的制备步骤、氨基苯硼酸修饰的CdSe量子点的制备步骤以及AgNPs@PDA-CdSe量子点纳米组装体的制备步骤。
[0007] 上述AgNPs@PDA-CdSe量子点纳米组装体的制备方法,包括以下步骤:
[0008] (1)先以柠檬酸钠为稳定剂、NaBH4还原AgNO3合成出不同粒径的AgNPs;再将不同粒径的AgNPs分别超声分散于乙醇水溶液,依次加入氨水和十二烷基磺酸钠,多巴胺在AgNPs表面氧化聚合,制得不同粒径的AgNPs@PDA核壳纳米粒子;
[0009] (2)在碱性条件下,以巯基丙酸为稳定剂,新制的Na2SeSO3为前驱体,与水合氯化镉反应制备CdSe量子点,再将制备的CdSe量子与氨基苯硼酸发生酰胺化反应得到氨基苯硼酸修饰的CdSe量子点;
[0010] (3)将上述所得的不同粒径的AgNPs@PDA核壳纳米粒子分别和氨基苯硼酸修饰的CdSe量子点混合,再用磷酸盐缓冲溶液调节pH,得到不同粒径的AgNPs@PDA-CdSe量子点纳米组装体。
[0011] 上述AgNPs@PDA-CdSe量子点纳米组装体的制备方法,具体步骤为:
[0012] A、AgNPs@PDA核壳纳米粒子合成
[0013] 将某一粒径的AgNPs水溶液分散乙醇水溶液中,在30-50KHz 的超声仪震荡中超声分散12-18min后取出,依次加入氨水溶液和十二烷基磺酸钠,搅拌10min,再向混合溶液中加入多巴胺,室温反应 30h,离心水洗三次得下层沉淀,再将下层沉淀分散到10mL去离子水中,即得相应的AgNPs@PDA核壳纳米粒子水溶液;其中,AgNPs 水溶液、乙醇水溶液和氨水溶液的体积比为20:200:1,十二烷基磺酸钠和多巴胺的质量比为7:8,多巴胺在乙醇水溶液中的固含量为1mg/mL;
[0014] B、氨基苯硼酸稳定的CdSe量子点的合成
[0015] (1)称取Se粉和Na2SO3置于装有10mL去离子水的反应瓶中,氮气保护95℃条件下恒温反应8h后得到前驱体硒代硫酸钠 Na2SeSO3;其中,Se粉与Na2SO3的质量比为1:50,Se粉在去离子水中的固含量为2mg/mL;
[0016] (2)在三口烧瓶中依次加入46-47mg水合氯化镉CdCl2·2.5H2O、 35-36μL巯基丙酸和10mL去离子水,再滴加1.0mol/L的NaOH稀溶液至调节溶液pH为8.8-9.0,在氮气氛围下继续反应40min;
[0017] (3)将第(1)步制备的前驱体硒代硫酸钠Na2SeSO3加入到第(2) 步制备的溶液中,搅拌回流2h,离心处理得到CdSe量子点;
[0018] (4)将第(3)步所得的CdSe量子点溶于15mL的N,N-二甲基甲酰胺中,然后加入11mg二环己基碳二亚胺和10mg 4-二甲氨基吡啶,置于冰浴条件下搅拌30min,再滴加15mL溶解了10mg氨基苯硼酸的N,N-二甲基甲酰胺溶液,室温下搅拌12h后离心,并用pH 为7.4的磷酸盐缓冲液洗涤数次后即得氨基苯硼酸修饰的CdSe量子点,将所得产物分散于200mL去离子水中,即得氨基苯硼酸稳定的 CdSe量子点水溶液;
[0019] C、AgNPs@PDA-CdSe量子点纳米组装体的制备
[0020] 取一系列5ml具塞刻度比色管,分别向每支比色管中加入300μL 步骤B制备的氨基苯硼酸修饰的CdSe量子点水溶液,再分别向每支比色管中加入0~500μL步骤A制备的AgNPs@PDA核壳纳米粒子水溶液,每支比色管中加入pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液稀释至1mL,恒温振荡0.5~1.5h得到相应的AgNPs@PDA-CdSe量子点纳米组装体。
[0021] 所述不同粒径的AgNPs其制备方法参考文献Quasi-spherical silver nanoparticles:Aqueous synthesis and size control by the seed-mediated Lee–Meisel method.Journal of Colloid and Interface Science,2013,394,263–268.[0022] 其不同粒径的AgNPs的制备步骤具体如下:
[0023] (1)4nm的AgNPs制备:将20mL的质量浓度为1%柠檬酸钠溶液与75mL去离子水混合加入圆底烧瓶,70℃加热15min后,依次加入质量浓度为1%AgNO3溶液17mL和质量浓度为0.1%NaBH4溶液2mL,继续在70℃下匀速搅拌反应1h,反应后的混合溶液冷却至室温,离心水洗三次,加入去离子水稀释至100mL,得到4nm的 AgNPs水溶液;
[0024] (2)28nm的AgNPs制备:将2mL的质量浓度为1%柠檬酸钠溶液与75mL去离子水混合加入圆底烧瓶,煮沸15min,再添加第(1)步制备的4nm AgNPs水溶液10mL,搅拌状态下加入质量浓度为1%AgNO3溶液1.7mL,回流搅拌1h,再加入质量浓度为1%柠檬酸钠溶液2mL和质量浓度为1%AgNO3溶液1.7mL,搅拌反应1h,冷却至室温,离心水洗三次,加入去离子水稀释至100mL,得到28nm 的AgNPs水溶液;
[0025] (3)采用第(2)步的方法,以第(2)步制备的28nm的AgNPs 水溶液作为纳米基底,制备45nm的AgNPs水溶液;
[0026] (4)采用第(2)步的方法,以第(3)步制备的45nm的AgNPs 水溶液作为纳米基底,制备58nm的AgNPs水溶液;
[0027] (5)采用第(2)步的方法,以第(4)步制备的58nm的AgNPs 水溶液作为纳米基底,制备75nm的AgNPs水溶液。
[0028] 所述步骤A中,乙醇水溶液中无水乙醇和去离子水的体积比为 3:7。
[0029] 所述步骤A中氨水溶液中氨水和去离子水的体积比为1: (100-800);优选地,氨水和去离子水的体积比为1:200。
[0030] 所述步骤C中恒温为25℃。
[0031] 采用上述方法制备的AgNPs@PDA-CdSe量子点纳米组装体在 Cu2+离子检测方面的应用,采用下述方法步骤:
[0032] 取一系列5ml具塞刻度比色管,分别向每支比色管中加入450μ L上述制备的AgNPs@PDA-CdSe量子点纳米组装体,再分别向每支比色管中加入0~350μL Cu2+溶液,每支比色管中加入去离子水稀释至1mL,恒温振荡0.5~1.5h后用荧光光谱仪测量体系荧光强度;以Cu2+溶液浓度为横坐标,反应液在530nm波长处的荧光强度值为纵坐标,在直角坐标系中作图,得到Cu2+溶液浓度与荧光强度之间的线性关系图,根据它们之间的这种线性关系以检测Cu2+溶液的浓度。
[0033] 所述Cu2+溶液为硫酸铜溶液、硝酸铜溶液或氯化铜溶液,其初始浓度为10-6mol/L。
[0034] 本发明的有益效果:本发明采用分步法制备AgNPs@PDA核壳纳米粒子,使合成的AgNPs粒径大小均匀,粒径可控,且聚合过程在水溶液中完成,反应条件温和,避免了使用有机溶剂对环境造成的污染;形成的PDA层厚度可以通过调节反应体系多巴胺浓度和聚合反应时间精确控制;制备的AgNPs@PDA-CdSe量子点纳米组装体通过形成共价的硼酸酯键使CdSe量子点在AgNPs@PDA表面组装,反应条件温和、易于控制;本发明提供的方法制备的组2+
装体具有优异的荧光增强效应,对Cu 离子具有优异的检测效果。