含紫精的介孔SiO-,2-熒光雜化材料的合成和表征.pdf

1、熒光雜化物材料由于其在多領(lǐng)域如生物成像、傳感、藥物傳輸、光存儲器及光收集器等的廣泛應(yīng)用而得到高度關(guān)注,成為研究熱點之一。因為二氧化硅具有良好的分散性和密封性、溫和的合成條件、細(xì)胞毒性小及與其他材料的廣泛兼容性等優(yōu)點,大多數(shù)熒光雜化物材料是通過將熒光染料與二氧化硅納米粒子結(jié)合得到。而對于介孔二氧化硅材料,尤其是MCM-型二氧化硅介孔材料,具有規(guī)則有序的周期性孔道結(jié)構(gòu),高度均一和可調(diào)的孔徑,極高的比表面積,良好的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性,形貌可

2、控,表面易功能化等一系列特點。將熒光團(tuán)共價鍵合在其孔壁中,既能保持介孔二氧化硅的優(yōu)點,而又不影響甚至更利于其熒光性能的發(fā)揮。因此,孔壁中結(jié)合了熒光團(tuán)的介孔二氧化硅雜化材料被認(rèn)為有潛力成為生物標(biāo)記、示蹤等領(lǐng)域的更理想的選擇。
　　 本文采用十六烷基瞇唑離子液體(1-十六烷基-3-甲基-咪唑溴,IL16)為模板劑,利用橋鍵型有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料PMOs(periodic mesoporous organosilicas)合成方法成

3、功地將亞甲基紫精單元嵌入了高度有序的MCM-41及MCM-48型介孔二氧化硅孔壁中。
　　 樣品采用小角X射線衍射、N2吸附-脫附、高分辨透射電鏡等技術(shù)進(jìn)行了孔結(jié)構(gòu)表征。研究了不同水熱溫度、表面活性劑與硅源的比例、紫精與硅酸四乙酯的比例對介孔材料的孔道結(jié)構(gòu)、比表面積、孔徑分布、孔體積等性能的影響。結(jié)果表明,對于MCM-41和MCM-48型雜化材料來說,最佳的水熱溫度分別為80和100℃,硅源與表面活性劑的最佳比例均為1:0.24

4、(摩爾比)。在摻雜量較少的條件下,紫精含量對兩者孔結(jié)構(gòu)的影響不大。
　　 樣品采用紅外、固體核磁硅譜、紫外/可見漫反射和熒光光譜等技術(shù)證明了亞甲基紫精確實嵌入到了孔壁中。著重研究了雜化物材料的熒光性能,研究了各種原料、不同紫精含量的雜化物以及吸附紫精的介孔二氧化硅材料的熒光發(fā)射譜圖,確定了雜化物的熒光發(fā)光機(jī)理和發(fā)光來源。連接兩個吡啶環(huán)的C-C單鍵的旋轉(zhuǎn)消耗了單線激發(fā)態(tài)的能量,使得純紫精不能發(fā)射熒光。當(dāng)將紫精單元嵌入到孔壁中時,C