[发明专利]Fe3O4/SiO2@Gd2O3:Eu, Bi磁性-荧光纳米材料的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型磁性-荧光纳米材料的制备及应用。 

背景技术

磁性纳米粒子具有特殊的磁性能，已经被广泛地用于许多先进的技术领域，如刑侦工作中的指纹显现技术领域。采用磁性纳米材料进行指纹检测时，由于那些指纹残留物结合的纳米粉末可通过外加磁场去除，因此，这种材料能够有效地减少背景干扰、提高对指纹的识别能力。但是磁性粉末法灵敏度较低，其显现皮肤上指纹的成功率较低，因此其在实际应用中受到了一定的限制。 

也有人将磁性粒子与荧光量子点共同包覆制备成磁性-荧光多功能的纳米材料，但是，目前的工艺条件制备出来的磁性-荧光多功能的纳米材料的荧光强度低，应用时灵敏度较差，此外，在大多量子点中镉是主要的成分，其毒性和潜在环境危害性也极大地制约其应用。这些具有荧光性质的磁性纳米材料未见在指纹显现技术领域的应用。 

发明内容

本发明的一个目的在于克服现有技术的不足，提供了一种具有良好磁性和强烈荧光性质的Fe₃O₄/SiO₂Gd₂O₃:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的制备方法。 

本发明的另一个目的在于提供一种上述方法制备出的Fe₃O₄/SiO₂Gd₂O₃:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的新用途。 

本发明解决技术问题的技术方案是：Fe₃O₄/SiO₂Gd₂O₃:Eu,Bi磁性-荧光纳米材料的制备方法，包括以下步骤： 

1）取去离子水加入到三口烧瓶中搅拌通氩气除氧30分钟，称取FeCl₃·6H₂O与FeSO₄·7H₂O按照质量比为1：1.8～2.0加入到三口烧瓶中，搅拌加速溶解，搅拌速度500转/分钟，得到溶液固液比为0.082g/mL，加热升温至60℃，用氨水调节溶液的pH至9～10，搅拌反应30分钟，反应温度升高到80℃，陈化30分钟，冷却至室温，磁铁分离，去离子水洗涤三次，无 水乙醇洗涤三次，真空干燥，50～60℃烘干6小时，得到Fe₃O₄磁性纳米粒子； 

2）称取步骤1）中的Fe₃O₄磁性纳米粒子置于体积浓度为50%的乙醇水溶液，超声分散，得到溶液固液比为0.012g/mL，转速为350转/分钟，搅拌30分钟，加入正硅酸乙酯，正硅酸乙酯与乙醇水溶液的体积比为1：45～55，转速为350转/分钟，搅拌30分钟，加入氨水，乙醇水溶液与氨水的体积比为1：20，室温下搅拌反应2小时，磁铁分离，去离子水洗涤三次，无水乙醇洗涤三次，真空干燥，烘干，得到Fe₃O₄/SiO₂复合纳米粒子； 

3）将步骤2）Fe₃O₄/SiO₂复合纳米粒子与十六烷基三甲基溴化铵按质量比为1：6～10混合，加入体积浓度为50%的乙醇水溶液中，得到溶液固液比为0.025g/mL，超声分散，室温搅拌2小时，转速为350转/分钟，磁铁分离得到沉淀物质，将沉淀物质用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，真空干燥，得到修饰的Fe₃O₄/SiO₂复合纳米粒子；