無機—有機復(fù)合納米熒光材料的制備及光穩(wěn)定性研究.pdf

1、LDHs是一類陰離子型層狀粘土功能材料，因其層板組成可以調(diào)控、層間陰離子可以交換從而可以組裝系列韻功能材料，在催化劑、藥物載體、穩(wěn)定劑等多方面都有著廣泛的應(yīng)用。大多數(shù)的有機染料光熱穩(wěn)定性較差，直接影響了有機染料作為分子探針的應(yīng)用，將LDHs和有機染料有機結(jié)合制備成新型的復(fù)合材料，利用主客體之間的相互作用，提高有機染料的光熱穩(wěn)定性，對分子探針的應(yīng)用有著重要意義。
　　 本論文主要分為兩部分:
　　 (1) D-π-A型有機

2、染料與鎂鋁水滑石的組裝。采用共沉淀法制備了鎂鋁水滑石，以具有D-π-A型結(jié)構(gòu)的兩種有機染料EO和AS作為客體分子，分別制備了吸附產(chǎn)物和插層產(chǎn)物。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性主要通過X射線粉末衍射技術(shù)、傅里葉紅外光譜技術(shù)、熱重-差熱分析法等測試技術(shù)進行研究。通過UV-Vis分光光度計測得的吸收光譜和熒光光譜儀測得的熒光光譜及熒光極化光譜對產(chǎn)物的光譜性質(zhì)、光穩(wěn)定性及各項異性進行了研究。采用量子化學(xué)計算手段計算了兩個有機陰離子的幾何結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)，分

3、析了主體與客體之間相互作用對產(chǎn)物光物理性能的影響。實驗結(jié)果與理論研究表明:吸附產(chǎn)物和插層產(chǎn)物由于制備條件的不同導(dǎo)致客體分子所處的微環(huán)境具有很大的差異，客體分子的幾何結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，從而導(dǎo)致光學(xué)性質(zhì)與相應(yīng)的單體發(fā)生了較大變化;具有較大偶極矩的客體分子的吸附產(chǎn)物的短波熒光發(fā)射強度比插層產(chǎn)物明顯增強;吸附產(chǎn)物和插層產(chǎn)物的光穩(wěn)定性均比單體分子有所提高，且吸附產(chǎn)物的光穩(wěn)定性優(yōu)于插層產(chǎn)物。
　　 (2) ANTS與鎂鋁/鋅鋁水滑石

4、的組裝。通過共沉淀法分別制備了鎂鋁水滑石和鋅鋁水滑石，以ANTS為客體分子，分別制備了吸附產(chǎn)物和插層產(chǎn)物。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性主要通過X射線粉末衍射技術(shù)、傅里葉紅外光譜技術(shù)、熱重-差熱分析法等測試技術(shù)進行研究。通過UV-Vis分光光度計得到的吸收光譜和熒光光譜儀測得的熒光光譜對客體分子及產(chǎn)物的光譜性質(zhì)和光穩(wěn)定性進行了研究。有機陰離子的幾何結(jié)構(gòu)和電荷分布的計算和優(yōu)化首先采用高斯軟件中的PM3半經(jīng)驗法進行初步優(yōu)化，然后采用ab initio

5、分子軌道法(HF/6-31 G)和DFT/B3LYP/6-31G進行進一步的優(yōu)化處理，預(yù)測了客體分子在水滑石層板間可能的存在方式。研究結(jié)果表明:吸附產(chǎn)物的熒光發(fā)射性能均比ANTS單體和插層產(chǎn)物強，且吸附產(chǎn)物和插層產(chǎn)物的光穩(wěn)定性都有所提高，這與主體與客體的相互作用有關(guān)。
　　 綜合所述，有機染料分子與水滑石組裝的復(fù)合材料，熒光發(fā)射性能和光熱穩(wěn)定性都得到了改善，這是一類新型的熒光材料，作為分子探針應(yīng)用于生物體系具有重要的現(xiàn)實意義。<