有機染料-貴金屬納米復合雙光子吸收材料的制備與性質(zhì).pdf

1、雙光子吸收過程具有高度空間分辨率、良好介質(zhì)穿透性、生物體系自發(fā)熒光干擾小和光毒性低等優(yōu)點，在熒光探針和熒光顯微技術等領域具有廣闊應用前景。有機染料/貴金屬納米復合雙光子吸收材料將有機材料、無機材料與納米技術相結合，集貴金屬組分高穩(wěn)定性、有機組分結構可裁剪性和納米材料小尺寸效應等優(yōu)點于一身。該類材料易于實現(xiàn)光學性質(zhì)的調(diào)節(jié)和優(yōu)化，在活體細胞雙光子熒光顯影方面具有潛在應用價值。本論文工作設計合成了一系列具有雙光子吸收性質(zhì)的有機染料，根據(jù)配位化

2、學原理，實現(xiàn)其與貴金屬納米粒子界面復合，研究組分界面作用和光學性質(zhì)調(diào)節(jié)機制，探索材料在活體細胞雙光子熒光顯影方面的應用。主要研究內(nèi)容具體如下:
　　(1)L1-Au-DNA納米復合雙光子吸收材料的制備、性質(zhì)及應用探索
　　通過簡單的原位復合反應，在生物分子ct-DNA輔助下，把具有分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(intramolecular charge transfer,ICT)性質(zhì)的化合物3-(2，2'-二氰基-乙烯基-4-苯乙烯基)-

3、N-己基咔唑(L1)與Au納米顆粒復合，獲得了L1-Au-DNA納米復合雙光子吸收材料。與純L1相比，復合材料的紫外-可見吸收、單雙光子熒光發(fā)射均出現(xiàn)明顯藍移，雙光子熒光發(fā)射增強、雙光子吸收截面增大;利用時間分辨熒光光譜和拉曼光譜，研究了組分能量轉(zhuǎn)移、界面作用位點和雙光子效應增強的機理;增大的雙光子吸收截面以及ct-DNA引起的生物相容性的增加，均有利于復合材料在活體細胞內(nèi)的顯影著色。
　　(2)L2-Ag納米復合雙光子吸收材料的

4、制備、性質(zhì)及抑菌作用
　　將具有雙光子吸收性質(zhì)的有機染料(Z)-2-氰基-3-（3-N-乙基咔唑基）丙烯酸(L2)與Ag納米顆粒復合，獲得了L2-Ag納米復合雙光子吸收材料。研究了復合作用對材料單/雙光子光學性質(zhì)的影響，結果表明，與純L2相比，L2-Ag納米復合材料的紫外-可見吸收光譜藍移、單/雙光子熒光發(fā)射光譜紅移、單光子熒光壽命增大、雙光子吸收系數(shù)和雙光子吸收截面增大。理論計算、瞬態(tài)熒光光譜和拉曼光譜結果顯示，上述復合過程引起

5、的光學性質(zhì)調(diào)節(jié)及優(yōu)化源于組分界面之間的金屬-配體電荷轉(zhuǎn)移(MLCT)過程。復合作用同時優(yōu)化了材料的抑菌性能，L2-Ag納米復合材料對革蘭氏陽性金黃色葡萄球菌和革蘭氏陰性大腸桿菌的抑菌效果明顯優(yōu)于純L2納米纖維和純Ag納米粒子。
　　(3)D-π-A型有機染料的合成及光物理性質(zhì)研究
　　設計合成了一系列具有ICT過程的D-π-A(D=donor,A=acceptor)結構氰基乙酸類化合物L2、L3和L4，通過傅里葉變換紅外光譜