Ru（phen）_3~（2+）掺杂二氧化硅纳米粒子的可控制备及性质研究

【摘要】： 作为细胞标记和免疫检测领域一类重要的荧光标记材料,染料掺杂二氧化硅纳米粒子在过去的二十年中被广泛研究。如何理解掺杂状态与发光性质之间的内在关系,实现染料的可控掺杂是本领域急需解决的关键问题之一。本论文从St?ber反应体系出发,选择带正电的Ru(phen)32+掺杂二氧化硅纳米粒子的制备为模型体系,以St?ber过程中硅物种与Ru(phen)32+的相互作用为主线,对染料在二氧化硅纳米粒子中的掺杂过程进行了系统研究。首先,对不同氨水浓度下Ru(phen)32+在二氧化硅纳米粒子中的掺杂过程进行了系统研究,发现粒子成核生长过程对染料分子聚集程度有明显的影响,并在此基础上建立了在不同氨水浓度下进行成核和生长的染料掺杂二氧化硅纳米粒子的制备方法,实现了对粒子单分散性和发光性质的有效调控。其次,研究了St?ber体系中不同阶段硅物种对染料聚集程度和发光性质的影响,发现二级粒子的形成可以有效的抑制Ru(phen)32+的聚集,通过改变染料的加入时间可以对粒子发光性质进行有效的调控。最后,建立了首先将Ru(phen)32+吸附在二氧化硅载体粒子表面然后再进行壳层生长的吸附掺杂法。并以香豆素掺杂的PS@SiO2纳米粒子和Fe3O4@ SiO2纳米粒子为载体,制备了双色掺杂和磁光复合的纳米粒子。