[发明专利]通过二氧化硅致密化改进的荧光二氧化硅纳米颗粒

权利要求书

1.一种制备核-壳二氧化硅纳米颗粒的方法，包括步骤：

a)在使得二氧化硅前体水解形成二氧化硅核的条件下，通过将二氧化硅前体与共价键合至光吸收材料和/或光发射荧光或磷光材料的二氧化硅前体进行结合，制备二氧化硅核，其中，所述光发射材料和/或光吸收材料共价键至合所述核的二氧化硅网状结构；以及

b)在观察不到新的二氧化硅纳米颗粒形成的条件下，在至少50℃的温度下加入二氧化硅前体，形成包覆所述二氧化硅核的二氧化硅壳。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述核-壳二氧化硅纳米颗粒呈现出的密度为至少1.4g/cm³。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述二氧化硅前体为TEOS和/或TMOS。

4.如权利要求1所述的方法，其中，光吸收材料和/或光发射材料与二氧化硅的质量比为1∶50至1∶2000。

5.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤b)中，在至少50℃的温度下，在至少1小时的时间段中，以至少10个等份的形式加入二氧化硅前体，其中，加入各等份之间的时间间隔为至少6分钟。

6.如权利要求1所述的方法，其中，步骤b)是在50-100℃之间的温度下进行的。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述二氧化硅核的直径为1-300nm。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述二氧化硅壳的直径为1-300nm。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述核-壳纳米颗粒的直径为1-1000nm。

10.一种核-壳纳米颗粒，其是由如权利要求1所述的方法制备获得。

11.一种制备核-壳二氧化硅纳米颗粒的方法，包括步骤：

a)在使得二氧化硅前体水解形成二氧化硅核的条件下，通过将二氧化硅前体与共价键合至光吸收材料和/或光发射荧光或磷光材料的二氧化硅前体进行结合，制备二氧化硅核，其中，所述光发射材料和/或光吸收材料共价键合至所述核的二氧化硅网状结构；

b)在观察不到新的二氧化硅纳米颗粒形成的条件下，在低于50℃的温度下加入二氧化硅前体，以形成包覆所述二氧化硅核的二氧化硅壳；以及

c)将步骤b)得到的核-壳二氧化硅纳米颗粒置于50-100℃的温度下至少12小时和/或至少1.1大气压下。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述核-壳二氧化硅纳米颗粒呈现出的密度为至少1.4g/cm³。

13.如权利要求11所述的方法，其中，在步骤b)中，在20-23℃的温度下，在至少6小时的时间段中，以至少23等份的形式加入二氧化硅前体，其中，加入各等份之间的时间间隔为至少15分钟。

14.如权利要求11所述的方法，其中，光吸收材料和/或光发射材料与二氧化硅的质量比为1∶50至1∶2000。

15.一种核-壳纳米颗粒，其是由如权利要求11所述的方法制备获得。

16.一种核-壳纳米颗粒，包括：

a)包含二氧化硅和光发射荧光或磷光材料和/或光吸收材料的核，其中，所述光发射和/或光吸收材料共价键合至所述核的二氧化硅网状结构，并且所述核的最长的尺寸为5至500nm；以及

b)包含二氧化硅的壳，其中，所述核-壳纳米颗粒的最长的尺寸为5至500nm，其中，所述核-壳纳米颗粒的密度为至少1.4g/cm³。

17.如权利要求16所述的核-壳纳米颗粒，其中，所述核包含光发射材料，并且其中发射的亮度相对于用传统手段制备的具有基本上相同组成和结构的核-壳纳米颗粒提高10％。

18.如权利要求16所述的核-壳纳米颗粒，其中，所述核-壳纳米颗粒的密度为1.4至2.1g/cm³。

19.如权利要求16所述的核-壳纳米颗粒，其中，所述光发射材料为选自ADS832WS和四甲基罗丹明异硫氰酸盐(TRITC)的荧光染料。

20.一种传感器，其包括如权利要求16所述的核-壳纳米颗粒。