超分子凝膠誘導熒光增強的研究.pdf

1、由小分子凝膠因子通過分子自組裝形成的超分子凝膠由于其微結構可控目前成為超分子化學的研究熱點。超分子凝膠是介于固體與液體之間由凝膠因子聚集體形成三維網(wǎng)絡結構的準固態(tài)，這種獨特的結構使客體分子在其中表現(xiàn)出不同于在溶液中的行為。 本文首先研究了二芐叉山梨醇（DBS）為凝膠因子形成的超分子有機凝膠及L-苯丙氨酸衍生物3-{[(2S)-2-(十八酰胺基)-3-苯丙基]酰胺基}丁酸四乙基胺鹽（TC18PheBu）為凝膠因子形成的超分子水凝膠

2、的相關性質，探討了羅丹明6G（R6G）、吖啶橙（AO）及環(huán)丙沙星（CPFX）在上述超分子凝膠中的熒光增強行為及相關機理。研究結果如下： 1、通過凝膠化實驗確定了適合熒光研究的DBS濃度為0.2 wt％，溶劑為1:2（V/V）的二甲基亞砜(DMSO)與水的最佳超分子有機凝膠體系及TC18PheBu濃度為2.0 wt％的超分子水凝膠體系。偏光顯微鏡照片表明DBS的聚集體呈球晶而TC18PheBu在純水中聚集態(tài)表現(xiàn)為“樹枝狀”；場發(fā)射

3、掃描電鏡表明這兩種凝膠因子在相應的溶劑中自組裝形成相互纏繞的纖維束的三維網(wǎng)絡結構。 2、穩(wěn)態(tài)熒光研究表明，超分子凝膠的形成誘導熒光分子的熒光增強。同濃度的熒光物質，當DBS濃度為0.2 wt％時，其在超分子有機凝膠中的熒光強度是在溶液中熒光強度的2倍；當TC18PheBu濃度為2.0 wt％時，在超分子水凝膠體系中則為24倍。通過變溫熒光研究發(fā)現(xiàn)隨溫度提高熒光強度降低，是由于超分子凝膠網(wǎng)絡結構松弛及解締所致，表明凝膠因子的聚集組

4、裝形成超分子凝膠可誘導熒光分子熒光增強。 3、運用倒置熒光顯微鏡、時間分辨熒光和偏振熒光對AO熒光增強的機理進行了探討。熒光照片顯示AO分布在超分子凝膠的三維網(wǎng)絡中，呈相互分離的狀態(tài)；時間分辨熒光表明AO在超分子凝膠中熒光衰減速率低于其在溶液中，說明凝膠因子分子之間的聚集形成的三維網(wǎng)絡將熒光分子“分離”開來，降低了熒光分子碰撞猝滅等非輻射弛豫過程使熒光增強；偏振熒光結果顯示在溶液中AO的各向異性值為0.03，而在超分子有機凝膠及

5、水凝膠中分別為0.22和0.40，表明AO在超分子凝膠三維網(wǎng)絡結構中的運動受到限制，AO固定在網(wǎng)絡纖維或網(wǎng)絡所包含的溶劑中，進一步表明超分子凝膠三維網(wǎng)絡的形成使熒光分子間碰撞失活幾率降低，熒光增強。 AO在溶液和在超分子凝膠中的摩爾吸光系數(shù)以及量子產(chǎn)率的計算結果表明，在選定體系中，熒光物質在超分子凝膠中的摩爾吸光系數(shù)變化不大，但量子產(chǎn)率分別為溶液中的1.1倍和3.3倍，說明量子產(chǎn)率的提高是熒光分子在凝膠中熒光增強的主要原因。