Ag-nanocube@SiO2@PMOs核殼納米復(fù)合材料的制備以及在檢測(cè)方面的應(yīng)用.pdf

1、貴金屬納米粒子可使其附近熒光團(tuán)的熒光強(qiáng)度明顯增加，這種現(xiàn)象被稱為金屬增強(qiáng)熒光(MEF)。隨著熒光光譜分析技術(shù)的廣泛應(yīng)用，MEF效應(yīng)由于可增加熒光強(qiáng)度，提高檢測(cè)靈敏度，因此受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。其在單分子熒光檢測(cè)、DNA測(cè)序和細(xì)胞成像等多個(gè)領(lǐng)域都有極大的應(yīng)用前景。
　　本論文選擇具有較高散射截面和顯著增強(qiáng)效率的銀納米立方體(Ag NC)作為增強(qiáng)熒光基底，以SiO2為中間殼層來(lái)調(diào)整銀核和熒光團(tuán)的距離，最外層為羅丹明衍生物的橋聯(lián)型有機(jī)

2、-無(wú)機(jī)介孔材料(PMOs)，合成出多殼層核殼Ag-nanocube@SiO2@PMOs納米復(fù)合材料。本論文工作主要包括合成、探究MEF機(jī)理和檢測(cè)Cu2+等部分。
　　Ag-nanocube@SiO2@PMOs納米復(fù)合材料的合成主要分為四步:第一，利用乙二醇還原法，合成出單分散且粒徑均一的銀納米立方體。探究了在合成過(guò)程中保護(hù)劑聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和促進(jìn)形成晶種的NaHS在合成過(guò)程中所起到的作用。在不同的反應(yīng)階段，對(duì)應(yīng)不同顏色的銀

3、膠溶液，通過(guò)控制反應(yīng)時(shí)間，可以合成出不同粒徑的銀納米立方體。第二，為了隔離銀納米粒子和熒光團(tuán)，利用經(jīng)典的st(o)ber方法，在銀納米立方體表面，包覆一層厚度均勻的10nm的SiO2，制得Ag-nanocube@SiO2納米粒子。第三，經(jīng)過(guò)一系列的有機(jī)合成，合成出雙羅丹明席夫堿橋聯(lián)的有機(jī)硅。第四，通過(guò)溶膠-凝膠法，以十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）為模板劑，正硅酸四乙酯(TEOS)和有機(jī)硅氧烷前驅(qū)體為混合硅源，在Ag-nanocube@

4、SiO2納米粒子的表面涂覆上橋聯(lián)型有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化介孔材料，最終得到Ag-nanocube@SiO2@PMOs納米復(fù)合材料。
　　對(duì)Ag-nanocube@SiO2@PMOs體系的金屬增強(qiáng)熒光效果以及增強(qiáng)機(jī)理進(jìn)行了研究。與無(wú)銀核的對(duì)照樣品相比，Ag-nanocube@SiO2@PMOs的熒光增強(qiáng)了三倍。對(duì)于MEF過(guò)程，主要有兩種方式:第一，在金屬納米粒子表面增強(qiáng)的局域電磁場(chǎng)可以提高熒光團(tuán)的激發(fā)效率;第二，由于激發(fā)態(tài)-等離子相互作用會(huì)

5、促進(jìn)輻射衰減率，從而導(dǎo)致熒光量子產(chǎn)率增加，熒光壽命降低。
　　合成的Ag-nanocube@SiO2@PMOs納米復(fù)合材料，由于其最外層PMOs中嵌入了雙羅丹明席夫堿衍生物，可作為高靈敏和高選擇性檢測(cè)Cu2+的傳感器，這基于羅丹明基團(tuán)螺環(huán)的“關(guān)-開”原理，螺環(huán)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，納米復(fù)合材料無(wú)熒光。當(dāng)加入Cu2+后，羅丹明衍生物螺環(huán)被打開，即會(huì)表現(xiàn)出很強(qiáng)的熒光。并且，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)加入其他金屬陽(yáng)離子時(shí)，不會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生熒光。對(duì)Cu2+的檢測(cè)限