有機(jī)染料-貴金屬納米復(fù)合雙光子吸收材料的制備與性質(zhì).pdf

1、雙光子吸收過(guò)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(diǎn)，在熒光探針和熒光顯微技術(shù)等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。有機(jī)染料/貴金屬納米復(fù)合雙光子吸收材料將有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料與納米技術(shù)相結(jié)合，集貴金屬組分高穩(wěn)定性、有機(jī)組分結(jié)構(gòu)可裁剪性和納米材料小尺寸效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)于一身。該類材料易于實(shí)現(xiàn)光學(xué)性質(zhì)的調(diào)節(jié)和優(yōu)化，在活體細(xì)胞雙光子熒光顯影方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值。本論文工作設(shè)計(jì)合成了一系列具有雙光子吸收性質(zhì)的有機(jī)染料，根據(jù)配位化

2、學(xué)原理，實(shí)現(xiàn)其與貴金屬納米粒子界面復(fù)合，研究組分界面作用和光學(xué)性質(zhì)調(diào)節(jié)機(jī)制，探索材料在活體細(xì)胞雙光子熒光顯影方面的應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容具體如下:
　　(1)L1-Au-DNA納米復(fù)合雙光子吸收材料的制備、性質(zhì)及應(yīng)用探索
　　通過(guò)簡(jiǎn)單的原位復(fù)合反應(yīng)，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(fù)合，獲得了L1-Au-DNA納米復(fù)合雙光子吸收材料。與純L1相比，復(fù)合材料的紫外-可見(jiàn)吸收、單雙光子熒光發(fā)射均出現(xiàn)明顯藍(lán)移，雙光子熒光發(fā)射增強(qiáng)、雙光子吸收截面增大;利用時(shí)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(diǎn)和雙光子效應(yīng)增強(qiáng)的機(jī)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(fù)合材料在活體細(xì)胞內(nèi)的顯影著色。
　　(2)L2-Ag納米復(fù)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(jī)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(fù)合，獲得了L2-Ag納米復(fù)合雙光子吸收材料。研究了復(fù)合作用對(duì)材料單/雙光子光學(xué)性質(zhì)的影響，結(jié)果表明，與純L2相比，L2-Ag納米復(fù)合材料的紫外-可見(jiàn)吸收光譜藍(lán)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(jì)算、瞬態(tài)熒光光譜和拉曼光譜結(jié)果顯示，上述復(fù)合過(guò)程引起

5、的光學(xué)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(guò)程。復(fù)合作用同時(shí)優(yōu)化了材料的抑菌性能，L2-Ag納米復(fù)合材料對(duì)革蘭氏陽(yáng)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(jī)染料的合成及光物理性質(zhì)研究
　　設(shè)計(jì)合成了一系列具有ICT過(guò)程的D-π-A(D=donor,A=acceptor)結(jié)構(gòu)氰基乙酸類化合物L(fēng)2、L3和L4，通過(guò)傅里葉變換紅外光譜