磁性熒光納米材料的制備、表征及其性能研究.pdf

1、納米材料出現(xiàn)的重要科學(xué)意義在于它引領(lǐng)人們認識了自然的新層次，納米材料的特殊結(jié)構(gòu)決定了納米材料具有一系列的特異效應(yīng)，因而出現(xiàn)常規(guī)材料所沒有的特別性能，使納米材料正獲得廣泛的應(yīng)用。磁性納米材料Fe3O4表現(xiàn)出了許多獨特優(yōu)異的性能，如超順磁性、較高的矯頑力和飽和磁化強度以及良好的生物相容性等。這些獨特的性質(zhì)使得磁性納米粒子Fe3O4具有廣闊的應(yīng)用前景，已經(jīng)受到越來越多的學(xué)者的青睞。半導(dǎo)體量子點的熒光強度比應(yīng)用最廣泛的有機熒光物質(zhì)羅丹明6G強2

2、0倍，穩(wěn)定性更是其100倍以上，能夠在細胞內(nèi)長時間地進行高效檢測。隨著社會的發(fā)展，對材料的要求也越來越高，單一功能的材料己不能夠滿足生物醫(yī)學(xué)方面的需求。所以，將熒光量子點和磁性納米材料的結(jié)合有著重要的實際意義。這種新型材料既具有磁性能又具有熒光性能，且解決了單一熒光標記物在標記后無法分離的難題，有望在生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)的交叉領(lǐng)域中有出色的表現(xiàn)。因此，磁性納米材料和量子點的連接方式及連接材料的選擇成為研究的重點。本文分別采用偶聯(lián)法、包覆法和

3、生物相容性材料對磁性納米粒子Fe3O4進行修飾，再連接核殼結(jié)構(gòu)量子點CdSe/CdS，進行一系列表征，選取性能優(yōu)異的磁性熒光納米顆粒，與BSA相互作用，簡要測其生物相容性。
　　1.制備核殼量子點CdSe/CdS，分別在水相和油相中制備核殼結(jié)構(gòu)量子點CdSe/CdS，從熒光發(fā)光強度、穩(wěn)定性、量子產(chǎn)率這三個方面討論水相和油相CdSe/CdS的性質(zhì)。結(jié)果表明油相制備的CdSe/CdS的性能均優(yōu)于水相CdSe/CdS。對油相量子點制備過

4、程中S的量及穩(wěn)定劑對其性質(zhì)的影響進行討論。通過熒光顯微鏡和透射電鏡表征，表明CdSe/CdS量子點發(fā)光性能優(yōu)異，穩(wěn)定且分散性良好，完全可以滿足實際運用中的長時間分析檢測。
　　2.采用直接偶聯(lián)法，選用硅烷偶聯(lián)劑（3-巰基丙基）三甲氧基硅烷(MPTMS)對Fe3O4進行修飾。采用共化學(xué)共沉淀法制備出Fe3O4磁性納米粒子，用MPTMS對Fe3O4納米粒子進行修飾，使其表面富含活性官能團巰基，利用巰基與量子點CdSe/CdS表面強力的

5、鍵合作用，制得磁性熒光雙功能材料Fe3O4/MPTMs@CdSe/CdS。對所得的復(fù)合產(chǎn)物進行表征，結(jié)果表明:這種新型雙功能納米顆粒分散性良好，磁感應(yīng)性優(yōu)異。但是受Fe3O4淬滅作用的影響，熒光強度及熒光量子產(chǎn)率水平都較低，還需要進一步的改進。
　　3.采用包覆法修飾Fe3O4。為減弱Fe3O4對量子點CdSe/CdS的猝滅作用，采用stober法，將磁性納米粒子加入到正硅酸乙酯(TEOS)的醇水體系中，使磁性納米粒子表面生成一層

6、無定型二氧化硅包覆層。再以3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷(MPTS)為修飾劑，制備了表面含功能雙鍵的Fe3O4納米顆粒，以乙二胺為聯(lián)接劑，與巰基乙酸修飾的量子點CdSe/CdS相連，得到磁性熒光雙功能材料Fe3O4/MPTS@CdSe/CdS。上述合成的納米復(fù)合物具有良好的相對熒光強度，分散性良好。但是由于包覆層的影響，該復(fù)合物飽和磁化強度大大減弱。
　　4.以生物相容性較好的物質(zhì)修飾Fe3O4。采用甘氨酸，甲基丙烯酸甲酯修