[发明专利]一种含石墨化碳点的纳米空心球的制备方法

说明书

本发明提供了一种含石墨化碳点的纳米空心球的制备方法，本发明先以正硅酸四乙酯、十六烷基三甲基溴化铵、1,2‑二(三乙氧基硅基)乙烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、氨水、盐酸为原料，制备含氨基丙基三乙氧基硅烷的硅球，然后将这种硅球分散于无水乙醇中，高温加热，加热过程，形成空心二氧化硅，同时，氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇也在加热过程中在硅球中碳化，即，空心二氧化硅纳米粒子和石墨化碳点的形成过程与该两种纳米粒子的复合过程是在高温加热过程中一步完成的。本发明提供的制备方法，过程简捷，成本低廉，获得的含石墨化碳点的空心二氧化硅纳米复合粒子，生物相容性好，在光热治疗、药物装载、药物缓释等领域有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体涉及到一种含石墨化碳点的纳米空心球的制备方法。

背景技术

石墨化碳点，即具有石墨结构的纳米碳粒子，包括石墨烯量子点、碳纳米点等。石墨化碳点在药物输送、光热治疗、光动力治疗、荧光成像以及生物传感器和发光二极管等方面有应用前景。但是，作为单纯的石墨化碳点，其功能是有限的。将石墨化碳点与其它材料复合，形成功能强大的复合粒子，则将有利于推动石墨化碳点在更广阔的领域里的应用。制备复合粒子，通常的方法是先制备好几种粒子，然后通过物理吸附或化学连接等途径将这几种粒子组装成一个粒子。例如，将石墨烯量子点与金纳米粒子复合，可以先通过浓硝酸处理炭黑获得表面羧基化的石墨烯量子点，同时合成巯基乙胺修饰的金纳米粒子，再通过石墨烯量子点表面羧基与金纳米粒子表面氨基形成酰胺键的方法，将石墨烯量子点与金纳米粒子复合在一起，形成的复合粒子可用于重金属离子的电化学检测[Siong Luong Ting,Shu Jing Ee,Arundithi Ananthanarayanan,Kam Chew Leong,Peng Chen.Graphenequantum dots functionalized gold nanoparticles for sensitive electrochemicaldetection of heavy metal ions.Electrochimica Acta 172(2015)7–11]；再如，将石墨烯量子点与介孔二氧化硅复合，方法是，先以炭黑为原料合成表面带羧基的石墨烯量子点，同时合成表面带氨基的介孔二氧化硅，然后通过石墨烯量子点上的羧基与介孔二氧化硅表面的氨基反应，通过酰胺键将石墨烯量子点与介孔二氧化硅连接在一起，形成的复合粒子可用于载药和光热治疗[Yan Gao,Shuangling Zhong,Lifeng Xu,Shihao He,YuemingDou,Shengnan Zhao,Peng Chen,Xuejun Cui.Mesoporous silica nanoparticles cappedwith graphene quantum dots as multifunctional drug carriers for photo-thermaland redox-responsive release.Microporous and Mesoporous Materials 278(2019)130–137]。

将石墨化碳点与其它材料事先分别制备好，然后再复合，这种方法的不足之处在于：实验过程较复杂，过程复杂必将带来高成本，另外，石墨化碳点只能复合到另一种材料的表面，复合上去的石墨化碳点的量有限。

发明内容

为克服现有方法的不足，本发明提出以一锅法的方法将石墨化碳点与空心二氧化硅纳米粒子复合在一起，该方法无需事先合成好石墨化碳点和空心二氧化硅然后再将二者复合，而是在一种空心二氧化硅纳米粒子的形成过程，同时形成石墨化碳点，二者在同一反应体系中进行，合成反应结束，石墨化碳点也就完成了与空心二氧化硅纳米粒子的复合过程。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种含石墨化碳点的纳米空心球的制备方法，包括如下步骤：