[发明专利]一种多层级可控组装型荧光-磁性双功能微球及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种多层级可控组装型荧光-磁性双功能微球，其特征在于，所述多层级可控组装型荧光-磁性双功能微球按照以下方法制得：以树状介孔二氧化硅微球作为模板，先采用原位生长法在所述模板上负载Fe₃O₄纳米颗粒，然后利用巯基-金属配位作用在Fe₃O₄纳米颗粒表面负载油相量子点，最后通过有机硅烷水解缩合、二氧化硅壳层生长，制备树状介孔硅球/四氧化三铁纳米颗粒/油相量子点/二氧化硅微球，即为多层级可控组装型荧光-磁性双功能微球；

所述Fe₃O₄纳米颗粒的粒径为5~12nm；

SiO₂/Fe₃O₄纳米颗粒疏基化过程所用的疏基化试剂为（3-巯基丙基）三甲氧基硅烷。

2.根据权利要求1所述的一种多层级可控组装型荧光-磁性双功能微球，其特征在于，所述树状介孔二氧化硅微球具有孔径为20~50nm的孔道结构。

3.根据权利要求1所述的一种多层级可控组装型荧光-磁性双功能微球，其特征在于，所述树状介孔二氧化硅微球的制备方法为：

将三乙醇胺、十六烷基三甲基溴化铵、水杨酸钠和正硅酸四乙酯加入到超纯水中，在75~85℃油浴中磁力搅拌反应2~3 h后将溶液离心，将沉淀物用无水乙醇洗涤，并重复洗涤步骤两次；最后将沉淀物加入盐酸和甲醇的混合液中，并磁力搅拌5~6h，随后将产物用无水乙醇洗涤，并分散于乙醇中，得到产品dSiO₂，即为树状介孔二氧化硅微球。

4.根据权利要求3所述的一种多层级可控组装型荧光-磁性双功能微球，其特征在于，所述三乙醇胺、十六烷基三甲基溴化铵、水杨酸钠和正硅酸四乙酯在超纯水中的加入量分别为2~4 mg/mL，13~17 mg/mL，7~10 mg/mL和0.1~0.3 mL/mL。

5.一种如权利要求1~4任一所述的多层级可控组装型荧光-磁性双功能微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备树状介孔二氧化硅微球分散液：

将三乙醇胺、十六烷基三甲基溴化铵、水杨酸钠和正硅酸四乙酯加入到超纯水中，在75~85℃油浴中磁力搅拌反应2~3 h后将溶液离心，将沉淀物用无水乙醇洗涤，并重复洗涤步骤两次；最后将沉淀物加入盐酸和甲醇的混合液中，并磁力搅拌5~6h，随后将产物用无水乙醇洗涤，并分散于乙醇中，得到产品dSiO₂分散液，即为树状介孔二氧化硅微球分散液；

（2）制备树状介孔硅球/四氧化三铁纳米颗粒复合微球：

将步骤（1）制得的树状介孔二氧化硅微球分散液离心，取沉淀，在惰性气体保护下，与三乙酰丙酮铁、三乙二醇混合均匀，在180~210℃温度下搅拌反应2~3h，待反应液冷却至室温后，通过磁分离获得产物，并用无水乙醇洗涤后分散于乙醇中，得到树状介孔硅球/四氧化三铁纳米颗粒复合微球分散液；

（3）制备巯基化树状介孔硅球/四氧化三铁纳米颗粒复合微球分散液：

向步骤（2）制得的树状介孔硅球/四氧化三铁纳米颗粒复合微球分散液中加入氨水，再加入（3-巯基丙基）三甲氧基硅烷，室温下搅拌反应，通过磁分离获得产物，并用无水乙醇洗涤并分散于乙醇中，得到巯基化树状介孔硅球/四氧化三铁纳米颗粒复合微球分散液；

（4）制备树状介孔硅球/四氧化三铁纳米颗粒/油相量子点组装体：

将步骤（3）制得的巯基化树状介孔硅球/四氧化三铁纳米颗粒复合微球分散液离心，取沉淀，加入油酸修饰的CdSe/CdS/ZnS量子点的氯仿溶液，超声处理，随后离心，再加入氯仿并离心，得树状介孔硅球/四氧化三铁纳米颗粒/油相量子点组装体；

（5）树状介孔硅球/四氧化三铁纳米颗粒/油相量子点组装体的相转移：

向步骤（4）制得的树状介孔硅球/四氧化三铁纳米颗粒/油相量子点组装体中加入N-辛基三甲氧基硅烷，两者混合均匀后加入甲醇和氨水，进行水解反应，完成相转移；

（6）制备树状介孔硅球/四氧化三铁纳米颗粒/油相量子点/二氧化硅微球：

将相转移后的树状介孔硅球/四氧化三铁纳米颗粒/量子点组装体分散于水和氨水的混合液中，搅拌反应，离心，分散于Stöber体系中进行包硅反应，得到树状介孔硅球/四氧化三铁纳米颗粒/油相量子点/二氧化硅微球。