光致发光介孔二氧化硅的合成、结构与性能研究

发布时间：2022-10-08 14:09

　　介孔二氧化硅具有大比表面积和孔体积大、孔径可调等特点,在光学和医学领域特别是药物的缓释方面发挥越来越重要的作用。作为优秀的掺杂基质,介孔二氧化硅可以通过掺杂染料、量子点和稀土金属等获得发光性能。但这些引入发光中心的方法存在染料渗漏、制备复杂和生物毒性等问题。近年来,碳掺杂因为具有不需要掺杂荧光基团或者是金属离子,发光中心来源于杂化材料自身等优势逐渐成为发光介孔二氧化硅的研究热点。本文以P123为模板合成具有良好水热稳定性和有序结构的介孔二氧化硅SBA-15为基础,通过引入十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为共同模板剂来合成碳掺杂介孔二氧化硅,并尝试添加乙醇来对介孔材料的球形度进行调整。此外,为获得具有良好球形度的介孔材料,本文使用十六胺作为模板剂来合成球形介孔二氧化硅,并探索添加3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）作为辅助结构导向剂来增强材料发光性能的可行性。本文对所合成的介孔二氧化硅进行X-射线衍射（XRD）,荧光光谱分析（FL）,氮气等温吸脱附比表面积分析（BET）,元素分析（EA）,电子显微镜分析（SEM、TEM）,热重（TG）-示差扫描量热（DSC）综合热分析法,X-射线光电子能... 

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 介孔二氧化硅的诞生与发展
    1.2 模板法合成介孔二氧化硅的机理和路径
        1.2.1 介孔二氧化硅合成机理
        1.2.2 表面活性剂
            1.2.2.1 阳离子表面活性剂
            1.2.2.2 阴离子表面活性剂
            1.2.2.3 非离子表面活性剂
            1.2.2.4 其他类型表面活性剂
        1.2.3 合成介孔二氧化硅的路径
    1.3 SBA-15 介孔材料的合成
        1.3.1 SBA-15
        1.3.2 合成条件的影响
        1.3.3 SBA-15 的特征
    1.4 碳掺杂介孔发光二氧化硅
        1.4.1 传统发光二氧化硅
        1.4.2 碳掺杂介孔发光二氧化硅的合成
        1.4.3 发光介孔二氧化硅的应用
            1.4.3.1 发光介孔二氧化硅在光学领域的应用
            1.4.3.2 介孔二氧化硅在生物医药领域的应用
    1.5 本论文的研究意义和内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第二章 碳掺杂介孔二氧化硅的制备及表征
    2.1 实验试剂和仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 以P123 作为模板合成SBA-15
        2.2.2 P123和CTAB作为模板合成碳掺杂介孔二氧化硅
        2.2.3 以CTAB作为模板合成介孔二氧化硅
    2.3 以P123 为模板合成的介孔材料的结构表征
        2.3.1 粉末X-射线衍射
        2.3.2 氮气等温吸脱附
    2.4 以P123和CTAB为模板合成的介孔材料的氮气吸脱附测试
    2.5 CTAB的含量对介孔材料结构影响
        2.5.1 粉末X-射线衍射
        2.5.2 氮气等温吸脱附
        2.5.3 表面形貌分析
    2.6 灼烧温度和时间对介孔材料表面吸附性能影响
    2.7 本章小结
第三章 碳掺杂介孔二氧化硅的发光性能表征及机理研究
    3.1 热处理温度和时间对发光性能的影响
    3.2 发光性能的机理研究
        3.2.1 综合热分析
        3.2.2 元素分析
        3.2.3 红外谱图分析
        3.2.4 X-射线光电子能谱分析
        3.2.5 光致发光性能与介孔二氧化硅结构的关系
    3.3 本章小结
第四章 以乙醇为添加剂合成介孔二氧化硅以及其表征
    4.1 实验试剂和仪器
        4.1.1 实验试剂
        4.1.2 实验仪器
        4.1.3 表征仪器型号
    4.2 实验方法
    4.3 介孔结构和形态表征
        4.3.1 X-射线衍射分析
        4.3.2 氮气吸脱附测试
        4.3.3 表面形貌分析
    4.4 热处理温度和时间对发光性能的影响
    4.5 本章小结
第五章 以十六胺为模板合成介孔二氧化硅以及其表征
    5.1 实验试剂和仪器
        5.1.1 实验试剂
        5.1.2 实验仪器
        5.1.3 表征仪器型号
    5.2 实验方法
        5.2.1 以十六胺作为模板合成介孔二氧化硅
        5.2.2 以十六胺作为模板并添加3-氨丙基三乙氧基硅烷合成介孔二氧化硅
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 X-射线衍射分析
        5.3.2 氮气吸脱附测试
        5.3.3 表面形貌分析
            5.3.3.1 扫描电镜分析
            5.3.3.2 透射电镜分析
    5.4 煅烧温度以及APTES引入对发光性能影响
    5.5 本章小结
第六章 介孔二氧化硅的药物负载和缓释实验
    6.1 引言
    6.2 实验试剂和仪器
    6.3 实验方法和步骤
        6.3.1 IBU系列溶液浓度拟合直线
        6.3.2 药物吸收负载过程
        6.3.3 药物缓释过程
    6.4 实验结果与讨论
    6.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]以阴离子手性模板合成螺旋形貌的介孔分子筛[J]. 曲凤玉,朱广山,林惠明,张维维,李守贵,裘式纶.  高等学校化学学报. 2006(04)
[2]模板法制备介孔材料的研究进展[J]. 刘超,成国祥.  离子交换与吸附. 2003(04)

硕士论文
[1]固相萃取—高效液相色谱技术测定环境水样中直链烷基苯磺酸钠的研究[D]. 解迎双.西北师范大学 2011



本文编号：3687853