[发明专利]一种超细荧光纳米金刚石的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学成像、生物活性衬底和生物传感器的领域，尤其是指一种超细荧光纳米金刚石的制备方法。

背景技术

近年来，纳米金刚石已经成为材料科学研究的热点。纳米金刚石具有高度的稳定性，良好的生物兼容性，经过表面的化学修饰，可以溶于水和其它的试剂，并且还能有荧光属性。这些奇特的性质，使它们在医学成像，生物活性衬底和生物传感器领域中有广泛的应用。但是，一般纳米金刚石的尺寸超过20nm，相关的实验证明，较大的金刚石容易卡在细胞内吞囊泡，难以进入预定的位置。而小于4nm的金刚石却能在细胞质中自由的运动，因此小的纳米金刚石更适合用于生物应用。然而，由于金刚石是高硬度材料，莫氏硬度为10，很难通过一般的方法使之变小。故此，目前需要寻求一种高效地制备超细纳米金刚石的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种简便、高效、快捷的超细荧光纳米金刚石的制备方法，该方法无苛刻的操作环境要求，能够在常温常压条件下实现产物的制备。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种超细荧光纳米金刚石的制备方法，包括以下步骤：

1）将原材料大金刚石置于反应容器中，所述反应容器放在搅拌器上，然后往反应容器中注入溶剂，开动搅拌器，使原材料大金刚石均匀分布在溶剂中；

2）调节激光器的脉冲激光光束的光路，使激光光束依次经过全反射镜和聚焦透镜后聚焦在溶剂液面以下2-3mm；

3）开启脉冲激光，在激光的作用下进行液体环境中脉冲激光烧蚀反应；

4）整个反应过程溶液都处于搅拌状态，反应过程持续30～120分钟后，关闭脉冲激光，最终便可得到所需的颗粒状超细荧光纳米金刚石。

在步骤4）中，整个反应过程溶液从白色变成黄色。

在步骤1）中，所述原材料大金刚石的粒径为200nm-10μm。

在步骤1）中，所述溶剂注入量为10-100mL。

在步骤1）中，所述溶剂为去离子水、无水乙醇或聚乙二醇。

在步骤2）中，所述激光器的脉冲激光频率为1～10Hz，单脉冲能量为50～800mJ。

在步骤1）中，所述原材料大金刚石的形状为无规则块状。

在步骤1）中，所述反应容器为玻璃容器或塑料容器。

在步骤1）中，所述搅拌器为磁力搅拌器。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本发明利用液相脉冲激光烧蚀技术制成了超细荧光纳米金刚石，该方法操作简单，成本低廉，而且没有苛刻的操作环境要求，能够在常温常压条件下实现产物的制备；

2、本发明提供的超细荧光纳米金刚石的制备方法，是在液相中利用脉冲激光烧蚀技术，与传统的化学合成技术相比，具有分散性好，无污染，无毒、可以直接应用于生物体系等有益效果；

3、本发明制备的超细荧光纳米金刚石具有荧光功能，在生物医学领域有良好的应用前景。

附图说明

图1为实施例1中的制备示意图。

图2a为实施例1中原材料大金刚石的低倍扫描电子显微镜照片图。

图2b为实施例1中原材料大金刚石的高倍扫描电子显微镜照片图。

图3a为实施例1中所得的超细荧光纳米金刚石的透射电镜图。

图3b为实施例1中所得的超细荧光纳米金刚石的电子衍射图。

图3c为实施例1中所得的超细荧光纳米金刚石的高分辨透射电镜图。

图4为实施例1中所得的超细荧光纳米金刚石的荧光图。

具体实施方式

下面结合多个具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，本实施例所述的超细荧光纳米金刚石的制备方法，采用激光器1（采用Nd:YAG脉冲激光，激光波长532nm，脉宽10ns）、全反镜2、聚焦透镜3、原材料大金刚石4、反应容器5、搅拌磁子6，其中，所述激光器1的脉冲激光频率为1～10Hz，单脉冲能量为50～800mJ，而在本实施例中脉冲激光频率具体为10Hz，单脉冲能量具体为150mJ；所述原材料大金刚石的形状为无规则块状，粒径为200nm-10μm；所述反应容器5为玻璃容器或塑料容器，而在本实施例中选用玻璃容器；所述溶剂为去离子水、无水乙醇、聚乙二醇或其它液体，而在本实施例中选用无水乙醇，其注入量为10-100mL。

以下为本实施例所述超细荧光纳米金刚石的制备方法的具体过程：