共轭聚合物纳米粒子的制备及荧光传感性能的研究

发布时间：2023-06-02 22:06

　　在过去的十年里,共轭聚合物纳米粒子(CPNs)凭借其卓越的光电效应优势成功的应用在各种领域,包括pH、金属离子和温度传感,组织的分子成像和疾病的生物标记,肿瘤的光动力治疗,神经细胞的即时激活,以及癌症的光辅热治疗。优良的光学性质,耐光性好,表面容易功能化修饰,良好的生物相容性,这些特点使共轭聚合物纳米粒子在生物学方面的应用有很大的潜力。近年有很多研究报道了一系列的新型共轭聚合物的设计,表面化学修饰和纳米工程策略,并实现了其在活体动物的荧光成像。未来的努力应该进一步扩大共轭聚合物纳米粒子在生物学方面的研究,甚至也有可能超出临床前研究的范围。本文详细介绍并合成了一系列带有柔性侧链的共轭聚合物,并利用共轭聚合物成功制备成分散性良好和尺寸均匀的纳米粒子,并进一步研究了纳米粒子对铁离子识别潜在的应用。本文的主要内容如下:(1)以单体对苯二酚和咔唑合成了五种带有柔性侧链的五种共轭聚合物,并通过¹HNMR、GPC、和IR等对分子结构进行了表征。(2)利用其四种共轭聚合物成功制备了形貌良好的纳米粒子并使其功能化纳米粒子,通过原子力显微镜(AMF)、透射电子显微镜(TEM)、扫描透...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 共轭聚合物纳米粒子的制备方法
        1.2.1 共轭聚合物的制备方法
            1.2.1.1 Suzuki偶联
            1.2.1.2 Heck偶联
            1.2.1.3 Sonogashira偶联
            1.2.1.4 Wessling反应
            1.2.1.5 FeCl₃氧化的聚合反应
            1.2.1.6 Wittig-Horner反应
        1.2.2 共轭聚合物纳米粒子的制备方法
            1.2.2.1 纳米沉淀法
            1.2.2.2 微乳液法
            1.2.2.3 自组装法
    1.3 共轭聚合物纳米粒子的最新研究进展
    1.4 本文的研究意义、主要内容及创新点
        1.4.1 论文研究的意义
        1.4.2 论文研究的内容
        1.4.3 论文研究的创新性
第2章 侧链为不同链长的共轭聚合物的合成及纳米粒子的制备和表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂和药品
        2.2.4 重要的合成反应提纯方法
            2.2.4.1 重结晶
            2.2.4.2 柱层层析
            2.2.4.3 逐级沉降
        2.2.5 中间体及共轭聚合物的合成及表征
            2.2.5.1 1,4’-二(乙基己基)苯的合成
            2.2.5.2 1,4’-二(溴甲基)-2,5’-二(乙基己基)苯的合成
            2.2.5.3 四乙基(2,5’-二(乙基己基)-1,4’-亚苯基)二(亚甲基)二磷酸酯的合成
            2.2.5.4 9-乙基咔唑化合物的合成
            2.2.5.5 9-乙基-3,6’-二甲酰基-咔唑的合成
            2.2.5.6 荧光共轭聚合物Ⅰ(CPsⅠ)的合成
            2.2.5.7 N-正丁基咔唑化合物的合成
            2.2.5.8 N-正丁基-3,6’-二甲酰基-咔唑的合成
            2.2.5.9 荧光共轭聚合物Ⅱ(CPsⅡ)的合成
            2.2.5.10 N-辛基咔唑化合物的合成
            2.2.5.11 N-正辛基-3,6’-二甲酰基-咔唑的合成
            2.2.5.12 荧光共轭聚合物Ⅲ(CPsⅢ)的合成
            2.2.5.13 N-十六烷基咔唑化合物的合成
            2.2.5.14 N-十六烷基-3,6’-二甲酰基-咔唑的合成
            2.2.5.15 荧光共轭聚合物Ⅳ(CPsⅣ)的合成
            2.2.5.16 4,4’-二甲酰基三苯胺的合成
            2.2.5.17 荧光共轭聚合物Ⅴ(CPsⅤ)的合成
            2.2.5.18 苯乙烯-马来酸酐共聚物(PSMA)的合成
        2.2.6 荧光共轭聚合物的表征
    2.3 共轭聚合物纳米粒子的制备、功能化修饰及表征
        2.3.1 CPNsⅠ的制备、功能化修饰及表征
        2.3.2 CPNsⅡ的制备、功能化修饰及表征
        2.3.3 CPNsⅢ的制备、功能化修饰及表征
        2.3.4 CPNsⅣ的制备、功能化修饰及表征
    2.4 本章小结
第3章 侧链为不同链长的共轭聚合物的荧光性质及其制备的纳米粒子的荧光传感性能
    3.1 引言
        3.1.1 紫外-可见吸收光谱
        3.1.2 荧光发射光谱
    3.2 常规实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 共轭聚合物Ⅰ-Ⅳ及其纳米粒子的基本光物理性质
        3.3.2 共轭聚合物纳米粒子对金属离子选择性的研究
        3.3.3 四种共轭聚合物纳米粒子对Fe³⁺的敏感性研究
        3.3.4 四种共轭聚合物纳米粒子对Fe³⁺识别的检测极限
        3.3.5 CPNsⅠ与Fe³⁺相互作用研究及裸眼观测
        3.3.6 CPNsⅡ与Fe³⁺相互作用研究及裸眼观测
        3.3.7 CPNsⅢ与Fe³⁺相互作用研究及裸眼观测
        3.3.8 CPNsⅣ与Fe³⁺相互作用研究及裸眼观测
    3.4 本章小结
第4章 共轭聚合物纳米粒子在不同PH值环境下的光谱变化
    4.1 引言
    4.2 常规实验方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 在不同pH环境下CPNsⅠ的紫外吸收光谱和荧光发射光谱变化
        4.3.2 在不同pH环境下CPNsⅡ的紫外吸收光谱和荧光发射光谱变化
        4.3.3 在不同pH环境下CPNsⅢ的紫外吸收光谱和荧光发射光谱变化
        4.3.4 在不同pH环境下CPNsⅣ的紫外吸收光谱和荧光发射光谱变化
    4.4 本章小结
第5章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 论文的不足
参考文献
附录 化合物的合成表征谱图
致谢
攻读硕士期间主要科研成果



本文编号：3828110