有機(jī)染料-銀納米復(fù)合材料的制備及光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、雙光子吸收(TPA)材料在雙光子熒光探針、光限輻、光動(dòng)力學(xué)療法等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，因此尋求強(qiáng)TPA特性的材料并深入研究其結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系成為了國內(nèi)外光電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。有機(jī)染料/銀納米復(fù)合雙光子吸收材料不僅可以將銀納米材料的小尺寸效應(yīng)、表面等離子共振效應(yīng)(SPR)和有機(jī)材料可加工剪裁性能糅合在一起，而且在不影響組分自身性質(zhì)的基礎(chǔ)上，具有兩者協(xié)同效應(yīng)產(chǎn)生的新性能。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，特別是增強(qiáng)TPA活性，在激

2、光防護(hù)材料和活體雙光子熒光顯微成像方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值。本論文工作設(shè)計(jì)合成了三種具有TPA活性的有機(jī)染料，在配位化學(xué)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)與銀納米顆粒的界面配位，獲得有機(jī)染料/銀納米復(fù)合材料，深入研究界面作用的“熱點(diǎn)”基團(tuán)以及光學(xué)性質(zhì)調(diào)節(jié)機(jī)制，探索材料在光限輻和活體細(xì)胞雙光子顯微成像等方面的應(yīng)用。具體研究內(nèi)容如下:
　　(1) L1-AgNPs復(fù)合雙光子吸收材料的制備、性質(zhì)及應(yīng)用研究
　　設(shè)計(jì)合成有機(jī)功能配體N，N-二甲基苯甲基雙對(duì)

3、氨基苯硫醚(L1)，與6 nm的銀納米顆粒(AgNPs)通過自組裝的方式實(shí)現(xiàn)復(fù)合，獲得L1-AgNPs復(fù)合雙光子吸收材料。與純L1相比，復(fù)合材料的形貌發(fā)生了明顯變化、紫外-可見吸收峰紅移、單光子熒光發(fā)射峰藍(lán)移、雙光子吸收截面增大了6.7倍;通過X-射線光電子能譜(XPS)和拉曼光譜研究了兩者界面作用的“熱點(diǎn)”基團(tuán)以及雙光子吸收效應(yīng)增強(qiáng)的機(jī)理;增大的雙光子吸收截面有利于材料光限幅性能的提高。
　　(2) L2-AgNPs復(fù)合雙光子吸

4、收材料的制備、性質(zhì)及應(yīng)用研究
　　設(shè)計(jì)合成有機(jī)功能配體(E)-4-（4-二苯胺基）苯亞甲基氨基苯硫酚(L2)，與6 nm的AgNPs通過自組裝的方式實(shí)現(xiàn)界面配位，制備L2-AgNPs復(fù)合雙光子吸收材料。發(fā)現(xiàn)材料的微觀形貌相比純AgNPs和L2發(fā)生了明顯的變化，通過SEM-EDS能譜深入分析了材料的元素組成及其含量。相比純L2，材料的紫外-可見吸收峰紅移、熒光發(fā)射峰藍(lán)移，雙光子吸收截面增大了12倍。通過拉曼光譜和紅外光譜研究了界面作

5、用位點(diǎn)，從而揭示兩者的作用機(jī)理。增大的雙光子吸收截面有利于材料光限幅性能的提高，旨在在激光防護(hù)方面進(jìn)一步得到應(yīng)用。
　　(3) L3-AgNPs復(fù)合雙光子吸收材料的制備、性質(zhì)及應(yīng)用研究
　　通過簡單的原位復(fù)合反應(yīng)，把吡啶衍生物(E)-4-（2'-吡啶）乙烯基苯胺(L3)與AgNPs復(fù)合，獲得L3-AgNPs復(fù)合雙光子吸收材料。相比純L3，復(fù)合后，材料的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生了顯著變化:紫外-可見吸收峰和單光子熒光發(fā)射峰均出現(xiàn)紅移，由于