[发明专利]一种锌镓酸盐介孔纳米球的制备方法

说明书

一种锌镓酸盐介孔纳米球的制备方法，属于纳米材料技术领域。本发明所述制备方法的具体步骤包括：以具有规则孔径结构的介孔硅球（MSNs）为硬模板法，MSNs与由一定比例硝酸镓、硝酸锌和硝酸铬组成的混合溶液超声混合均匀，经高温煅烧得到锌镓酸盐‑MSNs复合物，然后再用一定浓度的氢氧化钠溶液刻蚀除去MSNs后得到Cr³⁺和Si⁴⁺共掺杂的锌镓酸盐介孔纳米球。本发明所叙的方法重现性好，成本低廉，制备的锌镓酸盐介孔纳米球具有近红外余晖性能优异、比表面积大、介孔形貌独特、尺寸可调等特点。

技术领域

本发明涉及一种基于硅模板辅助-碱刻蚀技术的覆盆子状ZnGa₂O₄:Cr³⁺,Si⁴⁺介孔纳米球的制备方法，属于纳米材料技术领域 。

背景技术

长余晖现象是指在高能激发（如X-射线，紫外线等）停止后仍能持续发光几分钟，几小时甚至几天的一种特殊光学现象。近些年来生物成像技术迅猛发展，长余晖发光材料开始引起越来越多研究人员的关注，尤其是发光波段位于生物成像透明窗口的近红外长余晖纳米材料。以铬离子掺杂的锌镓酸盐（ZnGa₂O₄:Cr³⁺）为代表的第三代近红外长寿命发光纳米材料，在进入生物体内后，由于良好的组织穿透性和超低的生物自体荧光的干扰，可以得到高信噪比的成像信号。因此，ZnGa₂O₄:Cr³⁺在生物成像领域有着极其广阔的应用前景。

近年来，得益于其杰出的近红外长余晖性能，ZnGa₂O₄:Cr³⁺材料作为纳米载药的诊疗一体平台引起了广泛的关注。目前为止，ZnGa₂O₄:Cr³⁺载药结构的设计策略是通过表面修饰介孔材料如无机硅球，脂类和细胞膜等实现载药特性。然而，ZnGa₂O₄:Cr³⁺纳米载药体系仍然面临载药率低的问题。另一方面，ZnGa₂O₄:Cr³⁺纳米材料的合成要经过高温煅烧来制备杰出的余晖性能，制得的ZnGa₂O₄:Cr³⁺纳米材料尺寸不均且在水溶液中极易团聚，这些因素不可避免的制约了ZnGa₂O₄:Cr³⁺纳米载药在活体内的应用。因此，发展有效的合成方法提高ZnGa₂O₄:Cr³⁺纳米载药系统载药率并且控制其均匀生长是一个亟待解决的问题。

模板法是控制材料多孔形貌且可控生长的经典策略。且二氧化硅的生物相容性好，原料低廉，制备流程简单。因此，利用介孔硅球为硬模板均匀生长ZnGa₂O₄:Cr³⁺近红外纳米颗粒，经过氢氧化钠刻蚀过程得到覆盆子状介孔的ZnGa₂O₄:Cr³⁺, Si⁴⁺纳米球具有尺寸可调，比表面积大，余晖性能杰出，分散性好等特点，在纳米载药方面有很大的应用前景。

发明内容

本发明涉及一种具有近红外长寿命发光特性的ZnGa₂O₄:Cr³⁺,Si⁴⁺介孔纳米球的制备方法，包括以下步骤：

第一步，制备均匀的具有规则介孔孔径结构的纳米硅球（MSNs）；

所述的MSNs通过非均质油-水两相反应体系制备，直径约为130 ~ 180nm，其介孔孔径为6.8 ~ 13.0 nm。

第二步，将MSNs和由硝酸镓、硝酸锌及硝酸铬组成的硝酸盐混合溶液通过超声分散的方式进行均匀混合；