一种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法，本发明提供一种具有较高的荧光强度，较高的荧光寿命并具有良好生物相容性的一种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法。实验首先制备可溶的稀土硝酸铕溶液用于掺杂，然后按(Ca2++Sr2+)/P摩尔比为1.67，称取一定量的硝酸锶、硝酸钙、磷酸氢二铵分别配制成溶液，量取一定量硝酸锶、硝酸钙、磷酸氢二铵溶液混合混匀，取磷酸氢二铵溶液缓慢滴加到上述混合溶液中，混合均匀，并用氢氧化钠溶液调节pH值，将溶液在80℃下陈化24 h，洗涤、抽滤、干燥并研磨，即得到含锶羟基磷灰石荧光材料。
【专利说明】
一种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种荧光材料的制备方法，具体涉及一种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着生命科学的发展，人们希望能够获得丰富详细的关于组织、细胞等的直观信息，促使各种成像技术迅速发展。其中，生物荧光成像以其破坏性小、灵敏度高、选择性好等优点，一直是人们关注的焦点。而荧光成像的发展受到了荧光探针性能的制约。羟基磷灰石具有优异的生物相容性、骨诱导性、非免疫原性、可降解性等性能，被广泛用于组织工程、药物和基因传递和其他生物领域。同时，羟基磷灰石也是一种很好的离子掺杂的基体材料，常被杂质离子赋予新的理化特性。羟基磷灰石具有优良的生物相容性和好的生物可降解性，但是常规稀土离子掺杂的羟基磷灰石荧光探针易被晶格中的羟基引起淬灭现象，理想的生物探针材料要具备良好的光化学稳定性、颗粒尺寸在纳米尺度、对生物体无毒害作用等要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种具有较高的荧光强度，较高的荧光寿命并具有良好生物相容性的一种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法。
[0004]本发明技术方案如下:一种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法，由以下步骤实现:
步骤一:硝酸铕的制备:
称取一定量氧化铕，溶解于浓硝酸；
将溶解后所得溶液放置于水浴温度为85 V的水浴，即得硝酸铕晶体；
取硝酸铕晶体溶解于去离子水得到硝酸铕水溶液，备用；
步骤二:含锶羟基磷灰石荧光材料的制备:
将硝酸锶、硝酸钙、磷酸氢二铵分别溶解于去离子水即获得硝酸锶水溶液、硝酸钙水溶液和磷酸氢二铵水溶液；
量取一定量硝酸锶水溶液、硝酸钙水溶液加入到硝酸铕水溶液，搅拌均匀，即得混合溶液；
取磷酸氢二铵水溶液和氢氧化钠水溶液低速滴加于混合溶液中，不断搅拌，直至反应体系中(锶+钙)/磷的摩尔比为1.67，调节体系pH值范围为10-14，继续搅拌Ih，密封，在80 °C静置陈化24h，即得含锶羟基磷灰石荧光材料悬浊液；
通过抽滤除去上层清液，即得下层含锶羟基磷灰石荧光材料沉淀物；
将所得含锶羟基磷灰石荧光材料沉淀物通过去离子水洗涤过滤、置于温度为80°C的烘箱24h、最后研磨，即得含锶羟基磷灰石荧光材料粉体。
[0005]步骤二中，锶与钙的摩尔比范围为0.01-100 mol%0
[0006]步骤二中，铕与(钙+锶)摩尔比范围为0.01-10 mol%o
[0007]—种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法制得的一种含锶羟基磷灰石荧光材料。
[0008]有益效果
本发明制备方法原料廉价易得，成本低，合成工艺简单易实现，利用该技术方案可以得到含锶羟基磷灰石荧光材料，相比稀土羟基磷灰石，其荧光发光强度更高并且颜色更明显，荧光寿命更高。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的一种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法制备得到的含锶羟基磷灰石荧光材料的X射线衍射(XRD)图；
图2为本发明的一种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法制备得到的含锶羟基磷灰石荧光材料的荧光发射光谱图(激发波长为394 nm);
图3为本发明的一种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法制备得到的含锶羟基磷灰石荧光材料的荧光衰减曲线图(激发波长为394 nm，发射波长为618 nm)0
【具体实施方式】
[0010]实施例1
第一步骤:硝酸铕的制备:
首先，称取0.05g氧化铕，用浓硝酸进行溶解;其次，溶解后所得溶液进行85°C水浴加热，直到析出淡粉色硝酸铕晶体;最后，将硝酸铕配制成0.05mol/L的硝酸铕水溶液5m;
第二步骤:含锶羟基磷灰石荧光材料的制备:
用去离子水分别配制浓度为0.5mol/L硝酸妈水溶液70ml，浓度为0.5mol/L硝酸锁水溶液30ml和浓度为0.6mol/L磷酸氢二钱水溶液50ml ；将所述硝酸妈水溶液，硝酸锁水溶液和硝酸铕水溶液进行均匀混合，得到混合溶液，并不断搅拌；
将磷酸氢二铵水溶液缓慢滴加入上述混合溶液，当反应体系中(锶+钙)/磷的摩尔质量之比为1.67时，停止滴加磷酸氢二铵水溶液；同时缓慢滴加浓度为2mol/L的氢氧化钠水溶液，并不断搅拌，保持反应体系的PH值为10?14，得到含有含锶羟基磷灰石荧光材料的悬浊液；
持续搅拌该含有含锶羟基磷灰石荧光材料的悬浊液I小时，然后用保鲜膜封住烧杯口，在80°C下静置陈化24小时，该含有含锶羟基磷灰石荧光材料的悬浊液产生分层，上层为清液，下层为含锶羟基磷灰石荧光材料的沉淀物；
采用抽滤的方法滤去上层清液，得到下层的含锶羟基磷灰石荧光材料沉淀物，然后用去离子水洗涤并过滤所述含锶羟基磷灰石荧光材料沉淀物，洗涤过滤次数不少于10次；对所述含锶羟基磷灰石荧光材料沉淀物在80°C下烘干24小时，然后进行研磨，最终得到含锶羟基磷灰石荧光材料粉体。
[0011]在制备得到了一种含锶羟基磷灰石荧光材料后，采用X射线衍射图谱(XRD)对材料的成分及结构进行表征，其XRD图谱如图1中曲线a所示;采用荧光分光光度计对材料在光激发下的发光性能进行表征，其发射光谱如图2中曲线a所示，发光强度为241.4a.u.;荧光衰减曲线如图3中曲线a所示，焚光寿命为1.031 ms ο
[0012]实施例2
第一步骤:硝酸铕的制备:
首先，称取0.05g氧化铕，用浓硝酸进行溶解;其次，溶解后所得溶液进行85°C水浴加热，直到析出淡粉色硝酸铕晶体;最后，将硝酸铕配制成0.05mol/L的硝酸铕水溶液5ml;
第二步骤:含锶羟基磷灰石荧光材料的制备:
用去离子水分别配制浓度为0.5mol/L硝酸妈水溶液30ml，浓度为0.5mol/L硝酸锁水溶液70ml和浓度为0.6mol/L磷酸氢二铵水溶液50ml ；
将所述硝酸钙水溶液，硝酸锶水溶液和硝酸铕水溶液进行均匀混合，得到混合溶液，并不断搅拌；
将磷酸氢二铵水溶液缓慢滴加入上述混合溶液，当反应体系中(锶+钙)/磷的摩尔质量之比为1.67时，停止滴加磷酸氢二铵水溶液；同时缓慢滴加浓度为2mol/L的氢氧化钠水溶液，并不断搅拌，保持反应体系的PH值为10?14，得到含有含锶羟基磷灰石荧光材料的悬浊液；
持续搅拌该含有含锶羟基磷灰石荧光材料的悬浊液I小时，然后用保鲜膜封住烧杯口，在80°C下静置陈化24小时，该含有含锶羟基磷灰石荧光材料的悬浊液产生分层，上层为清液，下层为含锶羟基磷灰石荧光材料的沉淀物；
采用抽滤的方法滤去上层清液，得到下层的含锶羟基磷灰石荧光材料沉淀物，然后用去离子水洗涤并过滤所述含锶羟基磷灰石荧光材料沉淀物，洗涤过滤次数不少于10次；对所述含锶羟基磷灰石荧光材料沉淀物在80°C下烘干24小时，然后进行研磨，最终得到含锶羟基磷灰石荧光材料粉体。
[0013]在制备得到了一种含锶羟基磷灰石荧光材料后，采用X射线衍射图谱(XRD)对材料的成分及结构进行表征，其XRD图谱如图1中曲线b所示;采用荧光分光光度计对材料在光激发下的发光性能进行表征，其发射光谱如图2中曲线b所示，发光强度为493.2a.u.;荧光衰减曲线如图3中曲线b所示，荧光寿命为1.192 ms ο
[0014]本
【发明内容】
不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法，其特征在于: 由以下步骤实现: 步骤一:硝酸铕的制备: 称取一定量氧化铕，溶解于浓硝酸； 将溶解后所得溶液放置于水浴温度为85 V的水浴，即得硝酸铕晶体； 取硝酸铕晶体溶解于去离子水得到硝酸铕水溶液，备用； 步骤二:含锶羟基磷灰石荧光材料的制备: 将硝酸锶、硝酸钙、磷酸氢二铵分别溶解于去离子水即获得硝酸锶水溶液、硝酸钙水溶液和磷酸氢二铵水溶液； 量取一定量硝酸锶水溶液、硝酸钙水溶液加入到硝酸铕水溶液，搅拌均匀，即得混合溶液； 取磷酸氢二铵水溶液和氢氧化钠水溶液低速滴加于混合溶液中，不断搅拌，直至反应体系中(锶+钙)/磷的摩尔比为1.67，调节体系pH值范围为10-14，继续搅拌Ih，密封，在80 °C静置陈化24h，即得含锶羟基磷灰石荧光材料悬浊液； 通过抽滤除去上层清液，即得下层含锶羟基磷灰石荧光材料沉淀物； 将所得含锶羟基磷灰石荧光材料沉淀物通过去离子水洗涤过滤、置于温度为80°C的烘箱24h、最后研磨，即得含锶羟基磷灰石荧光材料粉体。2.根据权利要求1所述的一种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法，其特征在于:步骤二中，锶与钙的摩尔比范围为0.01-100 mol%o3.根据权利要求1所述的一种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法，其特征在于:步骤二中，铕与(钙+锶)摩尔比范围为0.01-10 mol%04.根据权利要求1所述的一种含锶羟基磷灰石荧光材料的制备方法制得的一种含锶羟基磷灰石荧光材料。
【文档编号】C09K11/71GK105950147SQ201511013517
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】殷海荣, 刘晶, 乔荫颇, 张攀, 周沁, 李艳肖
【申请人】陕西科技大学