基于功能化荧光介孔二氧化硅纳米粒子的金属离子探针的合成与应用

发布时间：2020-08-01 11:56

【摘要】：众所周知,荧光介孔二氧化硅具有高的比表面积、稳定的荧光性质、良好的分散性以及在其内表面和外表面有大量的羟基而很容易被修饰,因此在药物缓释、细胞成像、离子检测等诸多领域得到了广泛的应用。本论文以共轭聚合物功能化的荧光介孔二氧化硅为载体,设计合成了新型荧光化学传感器,并基于荧光共振能量转移(FRET)原理实现了对金属离子的检测。具体开展的工作如下:1、合成了聚对苯撑乙烯(PPV)功能化的荧光介孔二氧化硅纳米粒子(PPV@MSN),然后在其表面修饰上支化的聚乙烯亚胺(PEI),并通过静电作用吸附上发红光的Cd Te量子点(QDs),从而制备出了具有良好水分散性的二元发光的PPV@MSN@Cd Te杂化纳米粒子。当有Cu2+存在时,Cu2+可以和PEI形成复合物,产生从450nm到800 nm很宽的吸收带,因此可以通过FRET原理吸收Cd Te量子点的红光(717 nm),而PPV的绿光(500 nm)基本保持不变,进而实现对Cu2+的荧光检测。当Cu2+浓度在3×10-8~1.6×10-7 M时,PPV@MSN@Cd Te中Cd Te QDs的荧光淬灭程度与Cu2+的浓度存在良好的线性关系,检测限可达31.2 n M。另外,和纯的Cd Te QDs相比,我们所合成的探针可以很好的选择性检测Cu2+,受其它金属离子的干扰较小。2、利用可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)方法在PPV@MSN纳米粒子表面接枝聚甲基丙烯酸甘油酯(PGMA)聚合物刷,然后再利用环氧开环共价接枝上环糊精(CD-NH2),最后再通过主客体识别引入Hg2+识别基团-含有金刚烷的内酰胺化的罗丹明B分子(AD-SRh B),进而构筑了一种以荧光介孔二氧化硅纳米粒子为检测平台的新型比率型金属离子探针。当没有Hg2+存在时,该杂化材料仅发PPV的绿光(496 nm),而加入Hg2+之后,Hg2+诱导罗丹明B开环,使得罗丹明B的橙光恢复(578 nm),同时PPV的绿光通过FRET被罗丹明B所吸收,从而实现了对Hg2+的比率型检测,检测限为4.2μM。另外,和单独的AD-SRh B作为探针相比,我们所合成的探针可以很好地排除其他离子,尤其是Fe3+和Al3+对Hg2+检测的干扰。
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O657.3;TQ127.2

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本文编号：2777431