CN103207165A - 修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒及其制备方法和用途。纳米颗粒为以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒上修饰有8-氨基喹啉衍生物；方法为先将溶于乙二醇中的六水三氯化铁和乙酸钠置于密闭状态，于200～210℃下反应，得沉淀物四氧化三铁纳米颗粒，再将纳米颗粒分散至乙醇中后，向其中依次滴加氨水、去离子水、乙醇和正硅酸乙酯乙醇溶液并超声反应，得纳米颗粒，之后，先依次将纳米颗粒加入甲苯中得悬浮液，将N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺溶于甲苯中得QIOEt甲苯溶液，再将两者混合并超声后，置于130～150℃下回流反应，制得目标产物。它可广泛地用于快速检测溶液中的痕量二价锌离子。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米颗粒及制备方法和用途，尤其是一种修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒及其制备方法和用途。
背景技术
众所周知，磁性纳米粒子四氧化三铁具有不同于常规磁性材料的超顺磁性，利用外磁场可将其分离和回收，外磁场消失后，其又可恢复粒子的高度分散性；然而，它却存在着比表面积或吸附容量小、适用pH值范围窄的缺陷。近期，人们为了克服四氧化三铁纳米粒子的缺陷，做出了不懈的努力，如在2008年12月3日公开的中国发明专利申请公布说明书CN 101315370A中披露的“一种3-甲基-喹啉-2-羧酸的免疫荧光PCR检测方法”。该说明书中提及的检测含喹啉化合物的方法所使用的探针基底为四氧化三铁与硅烷化合物的表面修饰有抗原；探针基底的制备为先使用FeSO4·7H2O溶液、FeCl3·6H2O溶液和NaOH溶液获得沉淀物Fe3O4，再向Fe3O4的乙醇水溶液中滴加3-氨丙基三乙氧基硅烷，得到中间产物——四氧化三铁外包覆有氨基功能化的二氧化硅壳，之后，将中间产物与抗原发生缩合反应，得到特异性较强的探针基底。但是，无论是探针基底，还是其制备方法，均存在着不足之处，首先，探针基底只能用于检测大分子物质，如说明书中所指，而不能用于检测重金属离子，尤为不能用于检测二价锌离子；其次，制备方法不仅不能得到用于检测重金属离子的最终产物，还需较长的制备时间。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种能快速检测溶液中痕量二价锌离子的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒。
本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的制备方法。
本发明要解决的还有一个技术问题为提供一种上述修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的用途。
为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒包括四氧化三铁，特别是，
所述四氧化三铁外包覆有二氧化硅，所述以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒上修饰有8-氨基喹啉衍生物；
所述四氧化三铁为颗粒状，所述颗粒状四氧化三铁的粒径为150～200nm；
所述二氧化硅壳的壳厚为35～45nm。
作为修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的进一步改进，所述的二氧化硅壳由致密二氧化硅构成。
为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为：上述修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的制备方法包括溶剂热法，特别是完成步骤如下：
步骤1，先按照六水三氯化铁(FeCl3·6H2O)、乙酸钠和乙二醇之间的重量比为0.8～1.2∶1.8～2.2∶30的比例，将六水三氯化铁和乙酸钠溶解于乙二醇中，并于45～55℃下搅拌至完全溶解，得到前躯液，再将前躯液置于密闭状态，于200～210℃下反应至少6h，得到沉淀物四氧化三铁纳米颗粒；
步骤2，先按照四氧化三铁和乙醇之间的重量比为0.03～0.05∶5的比例，将四氧化三铁纳米颗粒分散至乙醇中，得到分散液，再依次向分散液中滴加浓度为26～30wt％的氨水、去离子水和乙醇，混合均匀后得到混合液，其中，混合液中的四氧化三铁、氨水、去离子水和乙醇之间的重量比为0.03～0.05∶0.8～1.2∶8～12∶15，之后，向混合液中滴加浓度为10.5～14.5wt％的正硅酸乙酯乙醇溶液并超声反应至少20min，其中，正硅酸乙酯乙醇溶液与混合液中的四氧化三铁之间的重量比为10∶0.03～0.05，得到以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳
的核壳结构纳米颗粒；
步骤3，先分别按照以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒和甲苯之间的重量比为0.013～0.017∶25的比例，将以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒加入甲苯中，并超声分散至少25min，得到悬浮液，按照N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺(QIOEt)和甲苯之间的重量比为0.1361～0.1365∶25的比例，将N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺溶解于甲苯中，并超声混合至少15min，得到N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺甲苯溶液，再按照悬浮液和N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺甲苯溶液之间的重量比为0.8～1.2∶0.8～1.2的比例，将两者混合并超声至少15min后，将其置于130～150℃下回流反应至少12h，制得修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒。
作为修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的制备方法的进一步改进，所述的将四氧化三铁纳米颗粒分散至乙醇中之前，先对其依次使用去离子水和乙醇各清洗两次后，再使用磁铁分离；所述的将以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒加入甲苯中之前，先对其依次使用乙醇和去离子水分别清洗2次后，再于60℃下干燥；所述的对制得的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒依次使用甲苯、异丙醇和丙酮进行清洗提纯。
为解决本发明的还有一个技术问题，所采用的还有一个技术方案为：上述修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的用途为，
使用荧光光谱仪测量含有二价锌离子的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的乙醇溶液或含有二价锌离子的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的水溶液的荧光强度，得到溶液中二价锌离子的含量。
作为修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的用途的进一步改进，所述的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的乙醇溶液或修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的水溶液的浓度均为20～40wt％。
相对于现有技术的有益效果是，其一，对制得的目标产物分别使用扫描电镜、透射电镜和红外光谱仪进行表征，由其结果可知，目标产物为众多的大小均匀的分散性很好的核壳结构纳米颗粒，该核壳结构纳米颗粒的外壳上修饰有8-氨基喹啉衍生物；其中，核壳结构纳米颗粒的核为颗粒状的四氧化三铁，其粒径为150～200nm，壳为二氧化硅，其壳厚为35～45nm，嫁接至壳表面的8-氨基喹啉衍生物的厚度仅为单分子层。其二，对含有痕量Zn2+的目标产物使用稳态寿命荧光光谱仪来对其进行荧光效应的表征，由其结果可知：一是目标产物随着Zn2+浓度的增大，其荧光强度呈现出增加的趋势，其可检测Zn2+浓度的范围为0.1～300μmol/L，当Zn2+的浓度为0.167～5.833μmol/L时，目标产物的荧光强度与Zn2+的浓度存在着线性关系，这种线性变化的荧光强度使目标产物具备了作为乙醇溶液或水溶液中Zn2+荧光传感器的基本条件；二是目标产物的荧光强度不受其他常见金属离子杂质的干扰，即只能特异性地识别Zn2+；三是目标产物对Zn2+的选择性和灵敏度，远高于自由状态的8-氨基喹啉衍生物分子在相同溶液之中的选择性和灵敏度，这是由于分子间氢键的作用，在激发状态下8-氨基喹啉衍生物分子内的氨基与杂环氮原子之间发生了质子转移，该激发态质子化转移与光诱导电子转移发生耦合，在很大程度上抑制了8-氨基喹啉衍生物的荧光，所以，修饰在
核壳结构纳米颗粒表面的8-氨基喹啉衍生物的荧光强度较弱。但是，当Zn2+与8-氨基喹啉衍生物接触以后，Zn2+抑制了8-氨基喹啉衍生物的激发态电子转移过程，从而使修饰在
核壳结构纳米颗粒表面的8-氨基喹啉衍生物的荧光有了明显的增强。其三，制备方法科学、有效，既制备出了表面修饰有8-氨基喹啉衍生物的
核壳结构纳米颗粒，又使制备出的目标产物满足了对重金属离子Zn2+进行快速痕量检测的要求，以用于环境样品、医学样品检测等领域，还有着制备工艺简单、所需时间短、成本低廉、易于工业化生产的优点。
作为有益效果的进一步体现，一是二氧化硅壳优选由致密二氧化硅构成，既隔绝了壳内的四氧化三铁与外界的接触，杜绝了其被进一步地氧化和因与酸接触而被溶解的可能，又利于8-氨基喹啉衍生物的嫁接。二是将四氧化三铁纳米颗粒分散至乙醇中之前，优选先对其依次使用去离子水和乙醇各清洗两次后，再使用磁铁分离，利于确保四氧化三铁纳米颗粒的纯净度。三是将以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒加入甲苯中之前，优选先对其依次使用乙醇和去离子水分别清洗2次后，再于60℃下干燥，利于确保
核壳结构纳米颗粒的纯净度。四是对制得的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒优选依次使用甲苯、异丙醇和丙酮进行清洗提纯，利于确保目标产物的纯净度和品质。五是修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的乙醇溶液或修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的水溶液的浓度均优选为20～40wt％，利于对溶液中二价锌离子含量的精确检测。
附图说明
下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。
图1是对制得的目标产物使用扫描电镜(SEM)进行表征的结果之一。该SEM图像清晰地显示出了目标产物的形貌和尺寸；右上角的插图为其局域高倍率图象。
图2是对制得的目标产物使用透射电镜(TEM)进行表征的结果之一。其中的插图为高倍率图象，由其可看出，目标产物为核壳结构。
图3是对制得的目标产物使用红外光谱(FTIR)仪进行表征的结果之一。FTIR谱图中的曲线1为中间产物——未修饰有8-氨基喹啉衍生物的以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒的谱线，曲线2为目标产物的谱线。由FTIR谱图可知，曲线1中的3400～3500cm-1的吸收峰为二氧化硅表面的-OH伸缩振动峰，1633cm-1的吸收峰为-OH的弯曲振动；而曲线2中出现了一个新的2948cm-1吸收峰，其对应于8-氨基喹啉衍生物的-CH的伸缩振动吸收，由此证实了8-氨基喹啉衍生物分子已被成功地以单分子层的形式修饰在了中间产物的表面。
图4是对向含有4μg/ml目标产物的乙醇溶液或水溶液中分别滴加不同浓度的Zn2+溶液后，使用稳态寿命荧光光谱仪进行表征的结果之一。其中，图4a为向目标产物的乙醇溶液或水溶液中滴加不同浓度的Zn2+溶液后得到的荧光光谱图，图4b为图4a相对应的滴定曲线图；由图4a和图4b可知，对于目标产物的乙醇溶液或水溶液，其荧光强度随着加入的Zn2+溶液的浓度增大而增强，其可检测Zn2+浓度的下限为0.1μmol/L、上限为300μmol/L，当Zn2+的浓度在0.167～5.833μmol/L范围内时，目标产物的荧光强度与Zn2+的浓度存在着如公式
的线性关系。
图5是对向含有4μg/ml目标产物的乙醇溶液或水溶液中分别滴加相同浓度(6.67×10-5mol/L)的不同金属离子盐溶液后，使用稳态寿命荧光光谱仪进行表征的结果之一。由其可看出，目标产物对Zn2+的选择性远高于其他金属盐离子，其对Zn2+的响应最强，响应强度是空白探针荧光强度的三倍，其他金属盐离子的干扰微乎其微，这些金属盐离子的存在不会对Zn2+的探测造成影响，说明了目标产物对Zn2+具有非常好的选择性。
具体实施方式
首先从市场购得或用常规方法制得：
六水三氯化铁；乙酸钠；乙二醇；乙醇；氨水；去离子水；正硅酸乙酯乙醇溶液；甲苯；N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺。
接着，
实施例1
制备的具体步骤为：
步骤1，先按照六水三氯化铁、乙酸钠和乙二醇之间的重量比为0.8∶2.2∶30的比例，将六水三氯化铁和乙酸钠溶解于乙二醇中，并于45℃下搅拌至完全溶解，得到前躯液。再将前躯液置于密闭状态，于200℃下反应8h，得到沉淀物四氧化三铁纳米颗粒。
步骤2，先对四氧化三铁纳米颗粒依次使用去离子水和乙醇各清洗两次后，再使用磁铁分离。随后，先按照四氧化三铁和乙醇之间的重量比为0.03∶5的比例，将四氧化三铁纳米颗粒分散至乙醇中，得到分散液。再依次向分散液中滴加浓度为26wt％的氨水、去离子水和乙醇，混合均匀后得到混合液；其中，混合液中的四氧化三铁、氨水、去离子水和乙醇之间的重量比为0.03∶1.2∶8∶15。之后，向混合液中滴加浓度为10.5wt％的正硅酸乙酯乙醇溶液并超声反应20min；其中，正硅酸乙酯乙醇溶液与混合液中的四氧化三铁之间的重量比为10∶0.03，得到中间产物——以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒。
步骤3，先对中间产物依次使用乙醇和去离子水分别清洗2次后，再于60℃下干燥。随后，先分别按照中间产物和甲苯之间的重量比为0.013∶25的比例，将中间产物加入甲苯中，并超声分散25min，得到悬浮液；按照N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺和甲苯之间的重量比为0.1361∶25的比例，将N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺溶解于甲苯中，并超声混合15min，得到N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺甲苯溶液。再按照悬浮液和N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺甲苯溶液之间的重量比为0.8∶1.2的比例，将两者混合并超声15min后，将其置于130℃下回流反应14h。制得近似于图1和图2所示，以及如图3中的曲线2所示的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒。
实施例2
制备的具体步骤为：
步骤1，先按照六水三氯化铁、乙酸钠和乙二醇之间的重量比为0.9∶2.1∶30的比例，将六水三氯化铁和乙酸钠溶解于乙二醇中，并于48℃下搅拌至完全溶解，得到前躯液。再将前躯液置于密闭状态，于203℃下反应7.5h，得到沉淀物四氧化三铁纳米颗粒。
步骤2，先对四氧化三铁纳米颗粒依次使用去离子水和乙醇各清洗两次后，再使用磁铁分离。随后，先按照四氧化三铁和乙醇之间的重量比为0.035∶5的比例，将四氧化三铁纳米颗粒分散至乙醇中，得到分散液。再依次向分散液中滴加浓度为27wt％的氨水、去离子水和乙醇，混合均匀后得到混合液；其中，混合液中的四氧化三铁、氨水、去离子水和乙醇之间的重量比为0.035∶1.1∶9∶15。之后，向混合液中滴加浓度为11.5wt％的正硅酸乙酯乙醇溶液并超声反应21min；其中，正硅酸乙酯乙醇溶液与混合液中的四氧化三铁之间的重量比为10∶0.035，得到中间产物——以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒。
步骤3，先对中间产物依次使用乙醇和去离子水分别清洗2次后，再于60℃下干燥。随后，先分别按照中间产物和甲苯之间的重量比为0.014∶25的比例，将中间产物加入甲苯中，并超声分散26min，得到悬浮液；按照N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺和甲苯之间的重量比为0.1362∶25的比例，将N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺溶解于甲苯中，并超声混合16min，得到N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺甲苯溶液。再按照悬浮液和N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺甲苯溶液之间的重量比为0.9∶1.1的比例，将两者混合并超声16min后，将其置于135℃下回流反应13.5h。制得近似于图1和图2所示，以及如图3中的曲线2所示的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒。
实施例3
制备的具体步骤为：
步骤1，先按照六水三氯化铁、乙酸钠和乙二醇之间的重量比为1∶2∶30的比例，将六水三氯化铁和乙酸钠溶解于乙二醇中，并于50℃下搅拌至完全溶解，得到前躯液。再将前躯液置于密闭状态，于205℃下反应7h，得到沉淀物四氧化三铁纳米颗粒。
步骤2，先对四氧化三铁纳米颗粒依次使用去离子水和乙醇各清洗两次后，再使用磁铁分离。随后，先按照四氧化三铁和乙醇之间的重量比为0.04∶5的比例，将四氧化三铁纳米颗粒分散至乙醇中，得到分散液。再依次向分散液中滴加浓度为28wt％的氨水、去离子水和乙醇，混合均匀后得到混合液；其中，混合液中的四氧化三铁、氨水、去离子水和乙醇之间的重量比为0.04∶1∶10∶15。之后，向混合液中滴加浓度为12.5wt％的正硅酸乙酯乙醇溶液并超声反应22min；其中，正硅酸乙酯乙醇溶液与混合液中的四氧化三铁之间的重量比为10∶0.04，得到中间产物——以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒。
步骤3，先对中间产物依次使用乙醇和去离子水分别清洗2次后，再于60℃下干燥。随后，先分别按照中间产物和甲苯之间的重量比为0.015∶25的比例，将中间产物加入甲苯中，并超声分散27min，得到悬浮液；按照N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺和甲苯之间的重量比为0.1363∶25的比例，将N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺溶解于甲苯中，并超声混合17min，得到N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺甲苯溶液。再按照悬浮液和N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺甲苯溶液之间的重量比为1∶1的比例，将两者混合并超声17min后，将其置于140℃下回流反应13h。制得如图1和图2所示，以及如图3中的曲线2所示的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒。
实施例4
制备的具体步骤为：
步骤1，先按照六水三氯化铁、乙酸钠和乙二醇之间的重量比为1.1∶1.9∶30的比例，将六水三氯化铁和乙酸钠溶解于乙二醇中，并于53℃下搅拌至完全溶解，得到前躯液。再将前躯液置于密闭状态，于208℃下反应6.5h，得到沉淀物四氧化三铁纳米颗粒。
步骤2，先对四氧化三铁纳米颗粒依次使用去离子水和乙醇各清洗两次后，再使用磁铁分离。随后，先按照四氧化三铁和乙醇之间的重量比为0.045∶5的比例，将四氧化三铁纳米颗粒分散至乙醇中，得到分散液。再依次向分散液中滴加浓度为29wt％的氨水、去离子水和乙醇，混合均匀后得到混合液；其中，混合液中的四氧化三铁、氨水、去离子水和乙醇之间的重量比为0.045∶0.9∶11∶15。之后，向混合液中滴加浓度为13.5wt％的正硅酸乙酯乙醇溶液并超声反应23min；其中，正硅酸乙酯乙醇溶液与混合液中的四氧化三铁之间的重量比为10∶0.045，得到中间产物——以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒。
步骤3，先对中间产物依次使用乙醇和去离子水分别清洗2次后，再于60℃下干燥。随后，先分别按照中间产物和甲苯之间的重量比为0.016∶25的比例，将中间产物加入甲苯中，并超声分散28min，得到悬浮液；按照N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺和甲苯之间的重量比为0.1364∶25的比例，将N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺溶解于甲苯中，并超声混合18min，得到N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺甲苯溶液。再按照悬浮液和N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺甲苯溶液之间的重量比为1.1∶0.9的比例，将两者混合并超声18min后，将其置于145℃下回流反应12.5h。制得近似于图1和图2所示，以及如图3中的曲线2所示的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒。
实施例5
制备的具体步骤为：
步骤1，先按照六水三氯化铁、乙酸钠和乙二醇之间的重量比为1.2∶1.8∶30的比例，将六水三氯化铁和乙酸钠溶解于乙二醇中，并于55℃下搅拌至完全溶解，得到前躯液。再将前躯液置于密闭状态，于210℃下反应6h，得到沉淀物四氧化三铁纳米颗粒。
步骤2，先对四氧化三铁纳米颗粒依次使用去离子水和乙醇各清洗两次后，再使用磁铁分离。随后，先按照四氧化三铁和乙醇之间的重量比为0.05∶5的比例，将四氧化三铁纳米颗粒分散至乙醇中，得到分散液。再依次向分散液中滴加浓度为30wt％的氨水、去离子水和乙醇，混合均匀后得到混合液；其中，混合液中的四氧化三铁、氨水、去离子水和乙醇之间的重量比为0.05∶0.8∶12∶15。之后，向混合液中滴加浓度为14.5wt％的正硅酸乙酯乙醇溶液并超声反应24min；其中，正硅酸乙酯乙醇溶液与混合液中的四氧化三铁之间的重量比为10∶0.05，得到中间产物——以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒。
步骤3，先对中间产物依次使用乙醇和去离子水分别清洗2次后，再于60℃下干燥。随后，先分别按照中间产物和甲苯之间的重量比为0.017∶25的比例，将中间产物加入甲苯中，并超声分散29min，得到悬浮液；按照N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺和甲苯之间的重量比为0.1365∶25的比例，将N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺溶解于甲苯中，并超声混合19min，得到N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺甲苯溶液。再按照悬浮液和N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺甲苯溶液之间的重量比为1.2∶0.8的比例，将两者混合并超声19min后，将其置于150℃下回流反应12h。制得近似于图1和图2所示，以及如图3中的曲线2所示的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒。
若为进一步提高目标产物的纯净度，可再对制得的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒依次使用甲苯、异丙醇和丙酮进行清洗提纯。
修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的用途为，
使用荧光光谱仪测量含有二价锌离子的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的乙醇溶液或含有二价锌离子的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的水溶液的荧光强度，得到如图4和图5中的曲线所示的溶液中二价锌离子的含量；其中，修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的乙醇溶液或修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的水溶液的浓度均为20～40wt％。
显然，本领域的技术人员可以对本发明的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒及其制备方法和用途进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒，包括四氧化三铁，其特征在于：
所述四氧化三铁外包覆有二氧化硅，所述以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒上修饰有8-氨基喹啉衍生物；
所述四氧化三铁为颗粒状，所述颗粒状四氧化三铁的粒径为150～200nm；
所述二氧化硅壳的壳厚为35～45nm。
2.根据权利要求1所述的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒，其特征是二氧化硅壳由致密二氧化硅构成。
3.一种权利要求1所述修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的制备方法，包括溶剂热法，其特征在于完成步骤如下：
步骤1，先按照六水三氯化铁、乙酸钠和乙二醇之间的重量比为0.8～1.2∶1.8～2.2∶30的比例，将六水三氯化铁和乙酸钠溶解于乙二醇中，并于45～55℃下搅拌至完全溶解，得到前躯液，再将前躯液置于密闭状态，于200～210℃下反应至少6h，得到沉淀物四氧化三铁纳米颗粒；
步骤2，先按照四氧化三铁和乙醇之间的重量比为0.03～0.05∶5的比例，将四氧化三铁纳米颗粒分散至乙醇中，得到分散液，再依次向分散液中滴加浓度为26～30wt％的氨水、去离子水和乙醇，混合均匀后得到混合液，其中，混合液中的四氧化三铁、氨水、去离子水和乙醇之间的重量比为0.03～0.05∶0.8～1.2∶8～12∶15，之后，向混合液中滴加浓度为10.5～14.5wt％的正硅酸乙酯乙醇溶液并超声反应至少20min，其中，正硅酸乙酯乙醇溶液与混合液中的四氧化三铁之间的重量比为10∶0.03～0.05，得到以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒；
步骤3，先分别按照以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒和甲苯之间的重量比为0.013～0.017∶25的比例，将以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒加入甲苯中，并超声分散至少25min，得到悬浮液，按照N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺和甲苯之间的重量比为0.1361～0.1365∶25的比例，将N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺溶解于甲苯中，并超声混合至少15min，得到N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺甲苯溶液，再按照悬浮液和N-(喹啉-8-)-2-(3-三乙氧基硅烷基-丙胺基)-乙酰胺甲苯溶液之间的重量比为0.8～1.2∶0.8～1.2的比例，将两者混合并超声至少15min后，将其置于130～150℃下回流反应至少12h，制得修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒。
4.根据权利要求3所述的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的制备方法，其特征是将四氧化三铁纳米颗粒分散至乙醇中之前，先对其依次使用去离子水和乙醇各清洗两次后，再使用磁铁分离。
5.根据权利要求3所述的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的制备方法，其特征是将以四氧化三铁为核、二氧化硅为壳的核壳结构纳米颗粒加入甲苯中之前，先对其依次使用乙醇和去离子水分别清洗2次后，再于60℃下干燥。
6.根据权利要求3所述的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的制备方法，其特征是对制得的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒依次使用甲苯、异丙醇和丙酮进行清洗提纯。
7.一种权利要求1所述修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的用途，其特征在于：
使用荧光光谱仪测量含有二价锌离子的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的乙醇溶液或含有二价锌离子的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的水溶液的荧光强度，得到溶液中二价锌离子的含量。
8.根据权利要求7所述的修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的用途，其特征是修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的乙醇溶液或修饰有8-氨基喹啉衍生物的核壳结构纳米颗粒的水溶液的浓度均为20～40wt％。
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