光催化剂复合体的制作方法
[0043]上述光催化剂金属氧化物能够以约2nm至约20nm的平均厚度涂敷上述上转换纳米粒子。上述光催化剂复合体对近红外线进行应答，并具有优秀的光催化剂效率，上述光催化剂复合体包含上转换纳米粒子，上述上转换纳米粒子由上述涂敷厚度利用上述光催化剂金属氧化物来涂敷而成。
[0044]利用上述光催化剂金属氧化物来涂敷而成的上转换纳米粒子和金纳米棒能够相结合，这种结合可指物理结合或化学结合。作为借助上述化学结合的例可例举形成共价键、离子键的情况，作为借助物理结合的例可例举吸附等情况。
[0045]如上所述，根据结合涂敷有上述光催化剂金属氧化物的上转换纳米粒子和上述金纳米棒可借助物理结合或化学结合来固定，此时，光催化剂金属氧化物和金纳米棒之间可出现等离子(plasmonic)现象。
[0046]利用上述光催化剂金属氧化物来涂敷而成的上转换纳米粒子和上述金纳米棒借助物理结合或化学结合，还可通过直接结合利用上述光催化剂金属氧化物来涂敷而成的上转换纳米粒子和上述金纳米棒来形成，并还可通过介入中间化合物间接结合来形成。
[0047]图1为示意性地表示利用上述光催化剂金属氧化物来涂敷而成的上转换纳米粒子和上述金纳米棒借助物理结合或化学结合来固定，从而利用于光催化剂反应及光动力疗法(photo-dynamic theraphy, PDT)ο
[0048]上述光催化剂复合体将上述等离子现象利用于光催化剂作用来可增加光催化剂作用的效率。
[0049]为了使利用上述光催化剂金属氧化物来涂敷而成的上转换纳米粒子和上述金纳米棒借助物理结合或化学结合来固定，可利用中间化合物。即，还可利用中间化合物，对利用上述光催化剂金属氧化物来涂敷而成的上转换纳米粒子和利用上述光催化剂金属氧化物来涂敷而成的上转换纳米粒子中的一种或每个表面进行改性，从而实现物理结合或化学全士么云口口 ο
[0050]在利用上述光催化剂金属氧化物来涂敷而成的上转换纳米粒子和上述金纳米棒直接结合的情况下，当合成上述复合体时，在没有上述中间化合物的情况下，可通过调节制备方法及工序条件等来实现上述物理结合或化学结合。
[0051]在电子的情况下，上述光催化剂复合体借助用于结合涂敷有上述光催化剂金属氧化物的上转换纳米粒子和上述金纳米棒的中间化合物，来对利用上述光催化剂来涂敷而成的上转换纳米粒子和/或上述金纳米棒的表面进行改性后，上述多个中间化合物进行反应，从而复合体能够以利用上述光催化剂金属氧化物涂敷而成的上转换纳米粒子和上述金纳米棒相结合的复合体来形成。
[0052]例如，利用胺化合物对上述涂敷有二氧化钛的上转换纳米粒子的二氧化钛涂敷表面进行改性，另一方面，利用巯基乙酸对上述金纳米棒的表面进行改性后，若对分别将表面改性的上述涂敷有二氧化钛的上转换纳米粒子和上述金纳米棒进行反应，则向上述涂敷有二氧化钛的上转换纳米粒子的表面导入的胺基和向上述金纳米棒的表面导入的羧基进行反应，从而形成酰胺基，结果，上述涂敷有二氧化钛的上转换纳米粒子和上述金纳米棒可实现化学结合。
[0053]利用上述光催化剂金属氧化物来涂敷而成的上转换纳米粒子的表面为利用光催化剂金属氧化物来涂敷而成的表面，所要导入的如胺之类的化合物可通过上述改性方式导入于光催化剂金属氧化物的涂敷表面。
[0054]如上所述，在利用上述光催化剂金属氧化物来涂敷而成的上转换纳米粒子和上述金纳米棒的一侧表面导入胺基，另一表面导入羧基，可通过形成酰胺键的反应实现上述化学结合。例如，可在涂敷有改性二氧化钛的上转换纳米粒子和改性金纳米棒中，一同添加1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺及N-羟基琥珀酰亚胺来进行反应，使得可在这种酰胺键形成中利用1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC，l-ethyl-3 (3-dimethyl aminopropyl) carbodiimide)及 N_ 轻基琥泊酰亚胺(NHS，N-hydroxysuccinimide)的1_乙基_3-(3_ 二甲基氨基丙基)碳二亚胺/N-轻基琥泊酰亚胺反应。
[0055]图2为根据本发明的一实例，示意性地表示在上转换纳米粒子的表面涂敷二氧化钛的方法。
[0056]例如，利用二氧化钛前体，在通过溶胶凝胶法涂敷的上述上转换纳米粒子的表面，能够以规定的厚度涂敷二氧化钛来制备涂敷有上述二氧化钛的上述二氧化钛。作为上述二氧化钛前体的例可使用钛酸四丁酯(T1Bu4)等。
[0057]以下，通过具体例说明上述光催化剂复合体的制备，上述光催化剂复合体的制备方法不局限于此。
[0058]首先，在氮气体条件下，对混合上转换纳米粒子的前体材料和溶剂的混合溶液进行热处理后，照射微波来进行反应，然后在常温条件下，进行冷却来合成上转换纳米粒子。接着，通过溶胶-凝胶法利用超声波粉碎机在所合成的上转换纳米粒子上涂敷二氧化钛。在上述二氧化钛的涂覆表面导入酰胺化合物来进行改性后，与改性为巯基丙酸的金纳米棒一同进行混合，此时，一同混合1-乙基-3-(3- 二甲基氨基丙基)碳二亚胺及N-羟基琥珀酰亚胺来进行利用1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺反应的有机合成，从而合成涂敷有二氧化钛的上转换纳米粒子-金纳米棒的光催化剂复合体。
[0059]上述合成的涂敷有二氧化钛的上转换纳米粒子-金纳米棒的光催化剂复合体可利用能够确认光催化剂反应的亚甲蓝来确认光催化剂反应。
[0060]以下，记载本发明的实施例及比较例。但是，以下实施例只是用于说明本发明的一实施例，本发明并不局限于以下实施例。
[0061]实施例
[0062]比较例1:确认所合成的上转换纳米粒子的特性
[0063]在5ml的油酸(oleic acid)、5ml的正十八烧(octadecane)混合溶液中添加72g的三氟乙酸钠(Na-TFA)、120g的三氟乙酸钇(Y-TFA)、44g的三氟乙酸镱(Yb_TFA)及4g的三氟乙酸铥(Tm-TFA)，在氮气条件且120°C温度下，反应30分钟后，移到微波炉(制造公司:美国CEM公司(US)，型号:synthesizer)，在290 °C温度下，反应5分钟，并在常温条件下进行冷却，由此合成了上转换纳米粒子(UCNP)。利用粒度分析及Zeta电位分析仪(Zeta-potential analyzer)(制造公司:日本 Photal 大塚电子(Otsuka electronics)(Japan)，型号:ELS Z)对所合成的上述上转换纳米粒子(UCNP)进行上转换纳米粒子(UCNP)的粒子大小分析，图3为表示上述分析结果的曲线图。
[0064]图4为针对上述所合成的上转换纳米粒子，通过透射电子显微镜(TEM)取得的图像。
[0065]图5为针对向980nm的近红外线(NIR) 二极管激光照射上述所合成的上转换纳米粒子来发光的光，使用发光及焚光光谱仪(fluorescence and luminescencespectrometer，制造公司:韩国新科(Shinco) (Korea)，型号_FS_2)来得到的光谱结果，并在图5中确认，在紫外线区域放射光的特性。
[0066]比较例2:确认在上转换纳米粒子上涂敷二氧化钛之后的粒子特性
[0067]通过溶胶凝胶法利用超声波粉碎机，在上转换纳米粒子表面涂敷二氧化钛，并针对涂敷的粒子使用粒度分析仪来进行分析。图6为利用粒度分析器及Zeta电位分析仪(Zeta-potential analyzer)(制造公司 Photal Otsuka electronics (Japan)，型号:ELSZ)对涂敷有二氧化钛的上转换纳米粒子(UCNP)进行粒子大小分析的结果，从图3及图6可知相对于上转换纳米粒子，涂敷有二氧化钛的上转换纳米粒子的粒子更变大。
[0068]图11为确认在比较例2的涂敷二氧化钛的上转换纳米粒子的情况下，相对于比较例1的未涂敷二氧化钛的上转换纳米粒，比较例2的涂敷二氧化钛的上转换纳米粒子的发光效率得到提高的结果。如在上述结果中可确认，在通过等离子现象二氧化钛涂敷于上转换纳米粒子上的情况下，与二氧化钛未涂敷于上转换纳米粒子的粒子上的情况相比，发光效
文档序号 :
【 9619839 】
技术研发人员：金珉坤,文孝英,卞姝英,李胎化,朴辰淏
技术所有人：光州科学技术院
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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