[发明专利]一种高灵敏的稀土掺杂时间分辨荧光纳米粒及制备与应用

说明书

本发明公开了一种高灵敏的稀土掺杂时间分辨荧光纳米粒及制备与应用，属于化学及材料技术领域。该荧光纳米粒以LaF₃作为六方相基质材料，Eu³⁺作为发光中心掺杂到六方相LaF₃基质中，增敏剂2‑噻吩甲酰三氟丙酮和1,10‑邻菲啰啉与Eu³⁺发生配位作用。方法为将NH₄F水溶液滴加到LaCl₃和EuCl₃的混合水溶液中，再加入2‑噻吩甲酰三氟丙酮的醇溶液和1,10‑邻菲啰啉的醇溶液。本发明采用TTA作为敏化剂，Phen作为非水辅助配体，利用TTA与Eu³⁺离子之间的共振能量转移以及Phen通过取代荧光淬灭基团‑OH，与Eu³⁺离子发生强配位作用，使纳米粒的荧光得到有效增强。

技术领域

本发明属于化学及材料技术领域，更具体地，涉及一种高灵敏的稀土掺杂时间分辨荧光纳米粒及制备与应用，尤其涉及一种TTA/Phen增敏的稀土掺杂时间分辨荧光纳米粒及制备方法与应用。

背景技术

时间分辨荧光免疫分析技术(TRFIA)依赖于稀土元素荧光寿命长、Stokes位移大、发射光谱信号峰尖锐等独特的荧光性质，通过结合免疫分析方法，广泛应用于免疫诊断、食品检测、环境监测等各领域。然而传统的以稀土螯合物作为TRFIA的荧光探针，存在光稳定性弱、荧光量子产率低等不足，并由此导致了检测结果的低灵敏度。近些年发展起来的稀土掺杂纳米晶体虽然荧光性能优越、荧光寿命长，但其在紫外区域没有允许的吸收，在实际应用方面受到一定的限制。因此，探索和开发一种高灵敏、可吸收紫外光的稀土掺杂时间分辨荧光纳米粒显得尤为重要。

公开号为CN 108134101 A的发明专利中，以LaCl₃·7H₂O、EuCl₃·6H₂O和NH₄F为原料，通过简单的反应制备得到Eu³⁺掺杂的LaF₃荧光纳米粒；以2-噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)和1,10-邻菲啰啉(Phen)为增敏剂，实现稀土掺杂荧光纳米粒的敏化发光。但是该种方法制备得到的稀土离子掺杂的氟化物本身存在一定的局限性，其荧光量子产率较低并且在紫外区域没有允许的吸收，因而在实际应用方面有所限制。

发明内容

针对现有技术中的时间分辨荧光探针光稳定性弱、荧光量子产率低等不足，检测结果灵敏度低的技术问题，本发明提供了一种高灵敏、可吸收紫外光的稀土掺杂时间分辨荧光纳米粒及制备方法与应用。该荧光纳米粒以LaF₃作为六方相的基质材料，Eu³⁺作为发光中心掺杂到六方相的LaF₃基质中，增敏剂2-噻吩甲酰三氟丙酮和1,10-邻菲啰啉与Eu³⁺发生配位作用，用于敏化Eu³⁺发光。

根据本发明的第一方面，提供了一种增敏的稀土掺杂时间分辨荧光纳米粒，该荧光纳米粒以LaF₃作为六方相基质材料，Eu³⁺作为发光中心掺杂到六方相LaF₃基质中，增敏剂2-噻吩甲酰三氟丙酮和1,10-邻菲啰啉与Eu³⁺发生配位作用，用于敏化Eu³⁺发光。

优选地，所述Eu³⁺的物质的量占稀土元素物质的量之和为40％-60％。

优选地，所述荧光纳米粒的粒径为30nm-50nm。

按照本发明的另一方面，提供了任一所述增敏的稀土掺杂时间分辨荧光纳米粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将NH₄F水溶液滴加到LaCl₃和EuCl₃的混合水溶液中，得到Eu³⁺掺杂的LaF₃荧光纳米粒子；