[发明专利]锰掺杂硫化锌量子点修饰的三元氧化物锗酸锌纳米椭圆体材料及制备与应用

权利要求书

1. 一种锰掺杂硫化锌量子点修饰的三元氧化物锗酸锌纳米椭圆体材料，其特征在于，所述椭圆体在长轴和短轴方向的直径分别为400-600 nm和50-200 nm，所述锰掺杂硫化锌量子点存在于三元氧化物锗酸锌纳米粒子的表面。

2. 权利要求1所述的纳米椭圆体材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤一：锰掺杂硫化锌量子点ZnS:Mn QDs的合成

将0.01~1.0 mol Zn(NO₃)₂·6H₂O和0.0007~0.007 mol Mn(CH₃COO)₂·4H₂O与10~100毫升超纯水混合，在室温下超声处理5~15分钟，然后将含有0.01~1.0克Na₂S·9H₂O的10~100毫升超纯水慢慢滴入反应液中，并在80~100℃的N₂气氛下剧烈搅拌5~24小时，在上述混合物中加入0.1~5.0 mL浓度为0.01~1.0 mol /L的Zn(NO₃)₂·6H₂O，反应1~24小时后，用离心机收集得到的红色荧光的ZnS:Mn QDs，洗涤后在真空中冷冻干燥备用；

步骤二：掺杂硫化锌量子点修饰的三元氧化物锗酸锌纳米椭圆体Zn₂GeO₄@ZnS:Mn NEs的合成

在5~50 mL超纯水中加入2.0~18.0 mmol Zn(NO₃)₂·6H₂O和100~1000 μL的浓硝酸，搅拌10~30分钟后，将2.0~18.0 mmol的Na₂GeO₃慢慢加入到混合物中，形成白色的乳状悬浮液，然后立即将步骤一制备的ZnS:Mn QDs加入到悬浮液中，并在剧烈搅拌下用氢氧化铵将pH值调整到6~8，之后将溶液转移到高压釜中，并在100~200℃下反应3~24小时再后处理。

3.权利要求1所述的或者由权利要求2所述制备方法得到的纳米椭圆体材料在铀酰离子检测可视化识别中的应用。

4.如权利要求3所述应用，其特征在于，包括将纳米椭圆体材料制成单发射荧光试纸的步骤。

5.如权利要求4所述应用，其特征在于，所述将纳米椭圆体材料制成单发射荧光试纸的步骤包括将掺杂硫化锌量子点修饰的三元氧化物锗酸锌纳米椭圆体重新分散在超纯水中形成悬浮液，超声混匀，接着用微孔滤膜过滤或真空抽滤，从而在微孔中吸附掺杂硫化锌量子点修饰的三元氧化物锗酸锌纳米椭圆体，取出滤膜干燥，得到单发射荧光试纸；所述微孔滤膜是混合纤维素酯微孔过滤膜，微孔是0.22微米。

6.如权利要求5所述应用，其特征在于，用过滤或真空抽滤的方式，在混合纤维素酯微孔过滤膜的微孔中吸附掺杂硫化锌量子点修饰的三元氧化物锗酸锌纳米椭圆体。

7.如权利要求4所述应用，其特征在于，还包括如下步骤：

将单发射荧光试纸浸入待测溶液后，或将待测溶液滴加到单发射荧光试纸上，然后用紫外灯照射荧光试纸，若红色荧光亮度减弱或转变为绿色以及两者之间的中间色，则被测溶液中有铀酰离子；若单发射荧光试纸仍为红色荧光，所述待测溶液中不含铀酰离子或铀酰离子的浓度低于荧光试纸的检测限。

8.如权利要求7所述应用，其特征在于，低剂量范围内铀酰离子基于光诱导荧光能量转移淬灭红色ZnS:Mn量子点，而高剂量范围内铀酰离子吸附在三元氧化物锗酸锌纳米椭圆体表面后由于天线效率导致铀酰离子绿色荧光增强。

9.如权利要求7所述应用，其特征在于，可对宽剂量范围内铀酰离子进行识别与半定量检测，其铀酰离子浓度范围最低为0.05 μmol/L，最高为1000 μmol/L。

10.如权利要求7所述应用，其特征在于，试纸的颜色从红色到橙色到巧克力色到橄榄色到黄绿色到浅绿色到绿色的连续演变。