熒光介孔二氧化硅納米粒子的制備及其性能研究.pdf

1、隨著科技的進步，各行業(yè)對材料的功能要求越來越高，很多傳統(tǒng)上的材料已無法滿足高新技術(shù)的性能要求，因此人們將傳統(tǒng)的有機/無機材料雜化復合，試圖將兩者的性能進行互補和優(yōu)化。介孔二氧化硅納米粒子以其粒徑可控、孔道有序、良好生物相容性和表面可修飾等優(yōu)點，已逐漸成為生物標記和催化劑的載體。而熒光材料以其吸收特定波長的紫外線并發(fā)射可見光的獨特性能，在光學、裝飾、防偽、生物標記等領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景。其中熒光染料以其發(fā)光純度高、吸收和發(fā)射波長可范圍

2、覆蓋了整個可見區(qū)而大量被商業(yè)化，但熒光染料也存在易受溶劑分子影響、濃度大也會導致分子聚集而熒光猝滅、易光漂白和 Stokes位移小等缺點。因此人們試圖將兩者復合實現(xiàn)性能的互補和優(yōu)化，通過將染料摻雜到二氧化硅后，可以實現(xiàn)對有機染料的隔離，阻止外界溶劑，氧氣分子等環(huán)境對染料分子的影響，從而降低光漂白、提高熒光強度和耐老化性，擴大有機熒光材料的應(yīng)用范圍。
　　本文首先通過轉(zhuǎn)相法將染料從有機相中轉(zhuǎn)移到水相中，對染料進行了保護和轉(zhuǎn)移，然后通

3、過溶膠—凝膠法制備了 MSNs二氧化硅介孔殼層，實現(xiàn)了一步法將染料包覆到介孔二氧化硅的介孔中。探討了配方中氨水、TEOS、CTAB、染料添加量單個因素條件對熒光介孔二氧化硅納米粒子的粒徑的影響，通過優(yōu)化實驗配方配比，可在該條件下制備粒徑均一，大小在100nm左右，介孔孔徑在3nm左右，納米粒子呈球狀，具有平行排列規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)，單分散好的熒光介孔二氧化硅納米粒子。
　　然后探討了熒光染料濃度對熒光介孔二氧化硅的熒光強度的影響，發(fā)現(xiàn)

4、熒光納米粒子的染料與二氧化硅最佳摻雜質(zhì)量比為1.5×10-3，此時能獲得較高的熒光強度；納米粒子中的染料在水和有機溶劑中都有泄露，并且在有機溶劑更容易泄露；RB@MSNs-2納米粒子中染料相對與純羅丹明 B染料熱穩(wěn)定性提高20℃，但由于是物理包覆所以熱穩(wěn)定性提高有限；但熒光介孔二氧化硅納米粒子的抗紫外耐老化性能有顯著的提高，在紫外老化90min后熒光介孔二氧化硅納米粒子的熒光強度相對于純?nèi)玖咸岣吡私?0％左右。
　　最后將制得的R