[发明专利]碳量子点磁性荧光双功能纳米材料及其制备方法

权利要求书

1.碳量子点磁性荧光双功能纳米材料，其特征在于：以磁性粒子Fe₃O₄为核，壳聚糖和聚阴离子型纤维素为壳层材料，以碳量子点为荧光材料，通过层层自组装的方法得到。

2.如权利要求1所述的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料，其特征在于：所述聚阴离子纤维素为羧甲基纤维素钠、纤维素硫酸钠、纤维素羧酸钠、羧酸纤维素、羧甲基纤维素钾、羧甲基纤维素钠钾、纳米纤维素中的一种。

3.碳量子点磁性荧光双功能纳米材料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一、磁性流体纳米Fe₃O₄的合成

步骤二、碳量子点的制备

等质量柠檬酸与尿素加入蒸馏水中形成质量浓度为20%-40%的澄清溶液；在微波炉中加热至溶液从无色变成黑棕色簇状固体；将得到的固体转移至烘箱中去除残留小分子，然后加入适量水，离心去除凝聚分子，所得的棕色液体透析纯化，得到小颗粒的碳量子点；

步骤三、Fe₃O₄@CS/CDs的制备

将步骤二所得的碳量子点与壳聚糖溶液混合均匀得到A，再加入步骤一所得的磁性流体纳米Fe₃O₄，混合均匀得到B；碳量子点与CS质量比例为1.5-2.5:1；Fe₃O₄与A质量比例为1-1.2:1同时将液体石蜡与表面活性剂（span-80）混合，混合比例为18-22:1；得到混合液C；将B加入到混合液C中，常温下充分搅拌后，加入4%-9%的醛类；醛基与壳聚糖的摩尔比为20-2:1；反应结束后用磁铁收集产物；再依次用石油醚、丙酮、蒸馏水充分洗涤，即可得到Fe₃O₄@CS/CDs磁性荧光双功能纳米材料；

步骤四、层层自组装制备碳量子点磁性荧光双功能纳米材料

方法一、将步骤三所得的Fe₃O₄@CS/CDs分散在二次水中，加入等质量的碳量子点，二者作用完全后，清洗干净，加二次水分散；加入聚阴离子型纤维素水溶液；至反应完全即完成一次包覆，得到纳米粒子D；再将纳米粒子D加入到壳聚糖溶液中，至二者作用完全即完成一次双层的包覆；即得到磁性荧光双功能纳米材料；

方法二、将步骤三所得的Fe₃O₄@CS/CDs分散在二次水中，加入等质量的聚阴离子型纤维素与碳量子点的混合液，二者作用完全即完成一次包覆，得到纳米粒子E；再将纳米粒子E加入到壳聚糖溶液中，至二者作用完全即完成一次双层的包覆；即得到磁性荧光双功能纳米材料；

方法三、将步骤三所得的Fe₃O₄@CS/CDs分散在二次水中，加入等质量的聚阴离子型纤维素溶液，二者作用完全即完成一次包覆，得到纳米粒子F；再将纳米粒子F加入到壳聚糖与碳量子点的混合液中，至二者作用完全即完成一次双层的包覆；即得到磁性荧光双功能纳米材料。

4.如权利要求3所述的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料的制备方法，其特征在于：所述步骤三中为了减少反应时间，以及得到颗粒形状和粒径更佳的磁性粒子，在醛类充分分散后，再加入碱性溶液调pH至碱性。

5.如权利要求3所述的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料的制备方法，其特征在于：步骤三所述醛类包括甲醛、乙二醛、戊二醛。

6.如权利要求3所述的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料的制备方法，其特征在于：步骤四所述聚阴离子型纤维素与壳聚糖的表面电荷比为0.75-1.2:1。

7.如权利要求3所述的碳量子点磁性荧光双功能纳米材料的制备方法，其特征在于：步骤四中所述方法均能够根据磁性和荧光强度的需求，重复方法中的包覆过程若干次。