[发明专利]一种发射波长响应的pH纳米探针及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种发射波长响应的pH纳米探针，包括NaYF₄:Nd³⁺纳米颗粒以及附着在所述NaYF₄:Nd³⁺纳米颗粒表面的4,7-(9,9’-二(4-羧基丁基)-芴基)-2,1,3-苯并噻二唑。

2.根据权利要求1所述的发射波长响应的pH纳米探针，其特征在于，所述NaYF₄:Nd³⁺纳米颗粒中Y³⁺与Nd³⁺的摩尔比为95～98：2～5。

所述发射波长响应的pH纳米探针中4,7-(9,9’-二(4-羧基丁基)-芴基)-2,1,3-苯并噻二唑的质量百分含量为0.002～0.006％。

3.根据权利要求1或2所述的发射波长响应的pH纳米探针，其特征在于，所述NaYF₄:Nd³⁺纳米颗粒的粒径为15～25nm。

4.权利要求1～3任意一项所述的发射波长响应的pH纳米探针的制备方法，包括以下步骤：

将NaYF₄:Nd³⁺纳米颗粒、4,7-(9,9’-二(4-羧基丁基)-芴基)-2,1,3-苯并噻二唑与水搅拌混合，进行固液分离，所得固体为发射波长响应的pH纳米探针。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述NaYF₄:Nd³⁺纳米颗粒与4,7-(9,9’-二(4-羧基丁基)-芴基)-2,1,3-苯并噻二唑的质量比为0.5～0.65：1。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌混合的温度为40～50℃，时间为2～4h，搅拌速率为100～200r/min。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述NaYF₄:Nd³⁺纳米颗粒的制备方法包括以下步骤：

(1)将可溶性钇源、可溶性钕源、油酸和十八烯加热混合，得到混合液；

(2)将所述混合液与NaOH、NH₄F混合，进行共沉淀反应，得到NaYF₄:Nd³⁺纳米颗粒。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述4,7-(9,9’-二(4-羧基丁基)-芴基)-2,1,3-苯并噻二唑的制备方法包括以下步骤：

(a)将溴芴、丙烯酸叔丁酯、四丁基溴化铵、有机溶剂与碱液混合，进行第一聚合反应，得到第一产物；

(b)将所述第一产物、4,7-二(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷)-2,1,3-苯并噻二唑、K₂CO₃、钯类催化剂和有机溶剂混合，进行第二聚合反应，得到4,7-(9,9’-二(4-羧基丁基)-芴基)-2,1,3-苯并噻二唑。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述溴芴、丙烯酸叔丁酯和四丁基溴化铵的质量比为12～16:28～36:0.5～1.5；

所述第一产物与4,7-二(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷)-2,1,3-苯并噻二唑的质量比为0.5～1.2：0.3～0.5。

10.权利要求1～3任意一项所述的发射波长响应的pH纳米探针在pH传感器中的应用；所述pH传感器检测的pH值为2.08～5.96。