Tb(III)与PNIPAM接枝核壳纳米微球相互作用的研究

利用透射电镜、X射线光电子能谱、动态激光光散射和荧光光谱技术对Tb(III)与聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)接枝核壳纳米微球PNIPAM-g-P(NIPAM-co-St) (PNNS)的相互作用进行了研究. 结果表明: Tb(III)和热敏性的核壳纳米微球PNNS有显著的相互作用. 其一, Tb(III)可与PNNS中酰胺基团上的氧原子配位形成微球配合物Tb(III)-PNNS; 其二, Tb(III)-PNNS微球配合物兼具热敏性; 其三, 该配合物在545 nm处的荧光强度较Tb(III)增大了233倍, Tb(III)与PNNS分子间能量传递达到50%, 当Tb(III) 质量分数为12%时荧光强度最大.     

Tb(Ⅲ)与PNIPAM接枝核壳纳米微球相互作用的研究

利用透射电镜、X射线光电子能谱、动态激光光散射和荧光光谱技术对Tb(Ⅲ)与聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)接枝核壳纳米微球PNIPAM-g-P(NIPAM-co-St)(PNNS)的相互作用进行了研究.结果表明:Tb(Ⅲ)和热敏性的核壳纳米微球PNNS有显著的相互作用.其一,Tb(Ⅲ)可与PNNS中酰胺基团上的氧原子配位形成微球配合物Tb(Ⅲ)-PNNS;其二,Tb(Ⅲ)-PNNS微球配合物兼具热敏性;其三,该配合物在545 nm处的荧光强度较Tb(Ⅲ)增大了233倍,Tb(Ⅲ)与PNNS分子间能量传递达到50%,当Tb(Ⅲ)质量分数为12%时荧光强度最大.     

Tb(Ⅲ)-PNVA-co-PSt纳米微球的制备及其光学性能研究

以KPS为引发剂,一定比例的水/乙醇混合物为反应介质,采用改进的无皂种子乳液聚合方法,制得了以聚苯乙烯(PSt)为核、 聚N-乙烯基乙酰胺(PNVA)为壳的单分散纳米级PNVA-co-PSt共聚微球,并使Tb3 离子与纯化后的PNVA-co-PSt微球进行配位,得到了Tb(Ⅲ)-PNVA-co-PSt配合物微球. 利用扫描电子显微镜、 Zeta-电位、红外光谱、紫外光谱及荧光光谱对微球及其配合物进行了表征. 结果表明:PNVA-co-PSt微球具有良好的球形结构;Tb3 离子与PNVA-co-PSt微球之间确实存在配位作用,大大增强了配合物微球在紫外区的吸光性能,且在PNVA-co-PSt微球和Tb3 之间发生了有效的Frster能量传递,使得位于490,545以及583 nm处的Tb3 的特征发射明显增强. 配合物微球的荧光光谱峰形尖锐,说明其单色性较好,是一种有应用潜力的发光新材料.     

Tb3+掺杂CePO4核壳微球的水热合成及其发光性能

在pH=1无模板条件下水热合成出直径为2~3 μm的CePO4∶Tb核壳微球结构。 其核壳表面由直径为20~30 nm、长度为200~300 nm的纳米棒组成。 产物生长过程实验表明,首先形成球状团聚产物,然后一些颗粒在表面生长,由于奥斯瓦尔德熟化效应产物尺寸变大,最后表面上的部分颗粒消耗内部的核而外延生成一维纳米棒。 CePO4∶Tb核壳微球的荧光性质和荧光寿命测试表明,当Tb3+摩尔分数为10%时,发射强度达到最大值,Tb3+浓度再增加其荧光发射强度由于浓度淬灭作用而迅速降低。     

新型双稀土配合物掺杂的Ag@SiO_2纳米粒子的制备及表征

首先合成配合前驱体对氨基苯甲酸(PABA)-二乙烯三胺五乙酸(DTPA)-3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)及双稀土配合物Eu3+/Tb3+-PABA-DTPA-APTMS,然后采用反相微乳液法成功制备出表面带氨基的核壳型稀土配合物Eu3+/Tb3+-PABA-DTPA-APTMS掺杂的Ag@SiO2荧光纳米粒子.利用透射电子显微镜、荧光光谱、紫外-可见光谱等手段进行表征,并进行了光稳定性及氨基测定等实验,结果表明,该纳米粒子中Eu3+与Tb3+在最大发射峰处的荧光强度较Eu3+/Tb3+-PABA-DTPA-APTMS掺杂的没有银核的SiO2荧光纳米粒子分别提高了3.0和3.4倍,所制备的纳米粒子呈规则球状,具有良好的分散性和光稳定性,纳米粒子表面带有氨基,可不需要进行表面修饰而直接与生物分子反应.该纳米粒子有望作为一种新型的稀土荧光探针应用于高灵敏检测的时间分辨荧光免疫分析、生物传感器、生物芯片等.     

苯甲酸氯代衍生物稀土配合物的荧光表征

分别以典型的芳香羧酸苯甲酸及其一氯代衍生物（邻、间、对三种）为第一配体,以邻菲罗啉(phen)或2,2′ 联吡啶((bipy)为第二配体,合成了一系列Tb(III)、Eu(III)的配合物.通过红外光谱、紫外可见光谱、荧光光谱等方法探讨了不同位置的取代基或不同的第二配体对配合物荧光性质的影响.结果显示,邻菲罗啉能够增强Eu(III)芳香羧酸配合物的荧光强度而减弱Tb(III)羧酸配合物的荧光强度;2,2′ 联吡啶则显示相反的结果.     

铽-甲基丙烯酸-邻菲啰啉配合物复合磁性发光微球的研究

介绍了一种制备含有稀土的磁性发光微球的可行方法.通过沉积包埋作用获得了含铽-甲基丙烯酸-邻菲口罗啉配合物(Tb)(MAA)3phen)及四氧化三铁(Fe3O4)的磁性发光微球.透射电镜说明了复合微球为表面粗糙且形状规则的球形粒子;固体荧光检测显示该复合微球表现出稀土铽离子的荧光性能,同时可知该复合微球的荧光强度可达0.5×108;振动样品磁强计得到荧光复合微球粒的比饱和磁化强度在6 emu·g-1左右,并讨论了配合物用量对复合微球荧光性能的影响.     

铽-聚二甲基硅氧烷配合物的荧光特性

用多种谱学方法证明聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的氧原子能与Tb3+键合生成Tb3+和PDMS的配合物(Tb3+-PDMS), 并发现生成配合物后, PDMS和Tb3+的荧光发射同时得到增强. 荧光强度的增强与配合物中Tb3+含量有关, 当配合物中Tb3+的含量为2.0%(w)时, 配合物的荧光强度最大, 可增强1547%左右.     

高耐光/耐化学性的核壳型荧光纳米微球的制备

选取不溶于水的、光/热稳定性优良的荧光溶剂染料, 采用改进的细乳液(Miniemulsion)聚合反应, 将染料分子以分散状态牢固地嵌入交联的纳米聚合物基质中, 然后结合种子聚合反应技术构建生物相容性壳层, 制备出发射橙、黄、绿和青色光的系列核壳型荧光纳米微球. 获得的核壳型荧光纳米微球的平均粒径小于40 nm, 粒度较均一, 其水胶体具有优异的储存稳定性, 较高的光/化学稳定性和发光效率; 纳米微球的交联壳层表面富含与蛋白质、核酸等相容的羧基. 该制备方法简便可控, 原材料易得, 成本低廉, 也可选用含氨基、巯基和羟基等化学修饰基团的壳层单体来构建多样化的纳米微球壳层.     

β-二酮(HTPP)、邻菲罗啉分别与铕和铽三元配合物的合成、 荧光性能及理论研究

合成了一个新的β-二酮配体1-(2-噻吩基)-3-(对苯乙炔基苯基)-1,3-丙二酮(HTPP), 并用HTPP、邻菲罗啉(phen) 分别与Eu(III)和Tb(III)反应, 生成了两个新的三元稀土配合物Eu(TPP)3phen和Tb(TPP)3phen, 用红外光谱、化学分析、元素分析及热重分析对它们的组成和结构进行了表征. 室温下, 在紫外光激发下Eu(III)和Tb(III)的配合物表现出中心离子的特征荧光发射, 发现β-二酮配体对配合物的荧光有较大影响, 通过量子化学计算从理论上对实验结果进行了解释.     

具有肿瘤荧光成像性能的核壳纳米过氧化氢酶模拟物

运用微波法在硅核壳荧光材料的表面修饰了2-(二吡啶甲胺基)丙酸的锰配合物,获得具有荧光性能的锰-硅核壳纳米结构复合物,运用IR,UV,TEM等方法表征了纳米复合物的结构。H2O2岐化实验显示锰-硅核壳纳米复合物具有较好的过氧化氢酶模拟特性,是一种新的纳米过氧化氢酶模拟物。体外细胞荧光成像研究表明2-(二吡啶甲胺基)丙酸修饰的纳米球不能进入肿瘤细胞内,而锰-硅核壳纳米复合物能进入肿瘤细胞内,具备良好的肿瘤靶向性,显著提高肿瘤荧光成像效果,可作为新型的肿瘤成像剂。     

交联核壳结构PBA/PS和PBA/PMMA纳米微球的制备与应用

考察了聚丙烯酸丁酯/聚苯乙烯(PBA/PS)以及聚丙烯酸丁酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PBA/PMMA)交联核壳结构纳米高分子微球的制备方法,并对其在尼龙复合材料中的应用进行了初步研究.结果表明,通过交联剂的引入使粒子核层和壳层内部均形成了高度交联的结构,可以限制亲水性较小的聚苯乙烯(PS)壳层向粒子内部迁移的趋势;制备出的微球平均粒径为40~50 nm,粒径分布很窄.采用饥饿态加料方式加入第二单体不仅可以使微球具有较高的产率和凝胶率,而且可以使其具有更理想的核壳结构和更窄的粒径分布.此外,将合成出的PBA/PMMA核壳粒子对尼龙6基体进行复合的结果表明,由于该微球表面与尼龙6基体之间具有较强的界面相互作用且微球具有较大的形变能力,可以在基体中形成良好的分散,在保持材料强度的同时有效地提高了其刚性和韧性.     

Eu(dbm)_3phen/SiO_2@KH570-NH_2核壳结构微球的制备及其性能表征

将由二苯甲酰甲烷、1,10-菲罗啉及氯化铕三者合成的荧光配合物Eu(dbm)3phen嵌入于用水刻蚀法制得的二氧化硅微球,得到Eu(dbm)3phen/SiO_2复合微球。为解决上述复合微球易泄漏的问题,在微球表面包覆了一层约10nm厚的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,形成核-壳结构,并通过与甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚合反应,使微球表面带上环氧基团。通过环氧基团与乙二胺的开环反应,使微球表面带有氨基,其荧光强度可保持为原强度的72%,并便于与抗体连接。通过激发粒径仪、扫描电镜等多种方法对此材料的结构及性能作了表征。结果表明该材料有条件用作荧光免疫检测中生物分子的标记。     

包覆铕配合物Eu(DBM)3phen的硅胶纳米荧光检测材料的制备

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和一种短链氟碳阴离子表面活性剂(Capstone FS-66)作为双模板,通过四乙氧基硅烷(TEOS)和含氯官能团的硅烷偶联剂制备了含氯官能团的大孔径树枝状介孔二氧化硅纳米球(MSNs);利用EuCl3·6H2O、1,10-邻菲啰啉盐酸盐和二苯甲酰甲烷合成铕的配合物Eu(DBM)3phen,然后以MSNs为基质填充Eu(DBM)3phen。为了更好地将Eu(DBM)3phen嵌入到纳米球孔道内,对所制备的介孔纳米球的孔道表面进行聚乙烯亚胺(PEI)修饰;同时为了解决荧光配合物从孔道泄露的问题,在纳米球表面层层自组装吸附多层聚合物,然后包覆一层二氧化硅膜形成核-壳结构。最后将所制备的荧光纳米球与3-氨丙基三乙氧基硅烷反应,使其表面带有氨基,用来嫁接生物分子如抗体等。通过透射电子显微镜(TEM)、荧光光度计和傅里叶红外光谱仪(FTIR)等多种方法对最终合成的纳米球的结构和性能进行了表征。结果表明:本制备的荧光纳米球粒径约为230μm、荧光强度约为2800a.u,1543cm^-1处出现了氨基的弯曲振动峰。     

温敏性荧光纳米材料的合成

合成了以荧光材料罗丹明B/SiO2为核,交联聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)为壳的具有核/壳结构的纳米颗粒。用氢氟酸除去二氧化硅模板核后,形成了核壳结构的温敏荧光微球。28～36℃范围内的温敏性实验表明,该粒子的低临界溶解温度(LCST)为33℃,具有温敏性,用SEM、TEM、XRD、FT-IR等手段对温敏荧光微球的组成和结构进行了表征和分析,探讨了磁性温敏纳米颗粒的制备机理。     

单分散P(St-BA-AN)/PANI核壳结构复合微球的制备与电性能

以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯腈(AN)为单体, 采用乳液聚合的方法制备出单分散苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯腈三元共聚物[P(St-BA-AN)]种子微球, 再在该种子微球表面包覆聚苯胺(PANI), 制得P(St-BA-AN)/PANI核壳结构复合微球. 采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外透射光谱(FTIR)和漫反射光谱等测试手段对所制备的种子微球和复合微球的形态、结构和形成机理进行了研究, 并用四探针法测定了核壳结构复合物的导电性. 研究结果表明, 通过改变种子乳液共聚物的组成和加入苯胺的量及氧化剂的量等条件可调控复合微球的电导率. 与P(St-BA)/PANI核壳结构复合微球相比, 在核组成中引入了氰基的P(St-BA-AN)/PANI核壳结构复合微球的电导率明显提高, 当加入苯胺的量为P(St-BA-AN)种子微球与苯胺单体总质量分数的40%时, 其电导率可达到0.71 S/cm. 红外光谱结果证实了P(St-BA-AN)种子微球中的氰基和壳层中聚苯胺的胺基之间存在某种相互作用, 导致核壳结构复合物电导率的提高.     

水热法制备核-壳结构的α-ZnS纳米晶

以氯化锌和氨基硫脲为原料，采用配合物低温水热分解法，制备了具有核．壳结构的α-ZnS半导体纳米晶。X射线粉末衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)确定所制备样品为纯ZnS，透射电镜(TEM)表明产品的形貌是核．壳结构小球，电子衍射图案进一步证实核和壳均是由几个到十几个纳米的ZnS纳米晶组成的聚集体。荧光(FL)性质表明该样品有一定的量子尺寸效应。     

Ag@SiO2@Y2O3:RE3+（RE=Eu,Tb）核壳结构发光材料的制备与性能

采用均相沉淀法制备了Ag@SiO2@(Y,RE)(OH)CO3.H2O(RE=Eu,Tb)核壳结构微球,经过700℃焙烧后成功制备出Ag@SiO2@Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)核壳结构发光材料。XRD谱图表明Ag核具有结晶良好的面心立方结构;SiO2层为无定型;Y2O3层为立方晶系。FTIR谱图表明核壳之间以化学键相结合。TEM照片表明合成了核壳结构的表面光滑的复合微球,分散良好,大小均匀,Ag核的粒径分布为50±20 nm;SiO2层的厚度为20～30 nm;Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)层厚度约为125 nm。电子衍射图像表明Ag@SiO2@Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)为多晶结构。UV-Vis光谱表明表面包覆使Ag离子的等离子体共振吸收峰发生了红移。荧光光谱表明Ag@SiO2@Y2O3:Eu3+具有Eu3+的特征红光发射,Ag@SiO2@Y2O3:Tb3+具有Tb3+的特征绿光发射,但是发光强度均比纯的Y2O3:RE3+有所减弱,说明贵金属的引入对稀土Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)的发光起到了荧光猝灭的作用。     

无皂乳液聚合法制备聚甲基丙烯酸甲酯包覆厚度可控的纳米核-壳二氧化硅微球

用改进的Stöber法和无皂乳液聚合法制备窄分布的二氧化硅/PMMA核-壳纳米微球. 用改进的Stöber法将3-乙氧基甲基丙烯酸丙基硅烷(MPS)修饰在纳米的二氧化硅表面后, 用无皂乳液聚合法制备核-壳纳米微球. 该法简单有效且得到厚度均匀的聚合物包覆层. 随着单体MMA用量的增加, 用动态光散射法测量, PMMA壳层的厚度从6.4 nm增加到96.3 nm. 热重分析表明, PMMA的含量从22.25%增加到93.41%. 扫描电子显微镜和透射电子显微镜结果表明, 得到的是包覆良好、表面光滑的核-壳无机/聚合物纳米微球.     

原位聚合法制备具有温敏PNIPAM壳的核-壳结构聚合物纳米微球的研究

结合大分子自组装和原位自由基聚合方法,采用油溶性引发剂偶氮二异丁腈(AIBN),在聚(ε-已内酯)(PCL)纳米粒子表面引发聚合单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和交联剂亚甲基双(丙烯酰胺)(MBA),制备得到了核-壳结构的PCL/PNIPAM聚合物纳米微球.系统研究了单体和交联剂用量、壳层目标交联度、初始PCL/DMF溶液的浓度及引发剂AIBN含量4个反应参数对核-壳结构PCL/PNIPAM纳米微球的PNIPAM壳层得率、微球尺寸、温敏性能及电镜形貌的影响.结果表明,在制备核-壳结构PCL/PNIPAM纳米微球的反应过程中,PCL粒子表面的聚合和水中的聚合二者之间相互竞争.适当增加引发剂AIBN的添加量,有利于制备得到核/壳比例可控的PCL/PNIPAM纳米微球;交联剂MBA较高的反应活性导致形成了非均匀交联的PNIPAM壳层.