本文關(guān)鍵詞：核殼型多級納米結(jié)構(gòu)的制備與性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：核殼型多級納米結(jié)構(gòu)是由外部的殼與內(nèi)部的核通過化學(xué)鍵或者其它作用力相互作用而形成的一種特殊的納米結(jié)構(gòu)。構(gòu)成這種核殼型多級結(jié)構(gòu)的納米材料由于其成分,結(jié)構(gòu)及大小的影響使其呈現(xiàn)出特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)。但是,這種核殼型多級結(jié)構(gòu)的納米材料的性質(zhì),并不是構(gòu)成這種多級結(jié)構(gòu)的納米材料的每種成分性能的疊加而是各成分通過相互的協(xié)同作用而表現(xiàn)出來的一種綜合的性能。當(dāng)然這種多級結(jié)構(gòu)的納米材料同時具備每種成分所獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)。因此,這種核殼型多級結(jié)構(gòu)的納米材料被廣泛的應(yīng)用于生物、刑偵、光學(xué)器件以及催化等領(lǐng)域,越來越受到人們的重視。 膠體晶體尤其是半導(dǎo)體納米晶量子點,由于其有較強的尺寸效應(yīng)、優(yōu)良的光學(xué)和電學(xué)性能在科學(xué)和商業(yè)的領(lǐng)域越來越引起人們較大的興趣,同時也在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出了較大的應(yīng)用潛能,這其中主要包括發(fā)光設(shè)備、光子晶體、非線性光學(xué)材料[4]和生物標(biāo)記等領(lǐng)域。目前,人們已經(jīng)越來越重視對這種新型納米材料的研究,特別是作為一種熒光標(biāo)記物(納米晶量子點具有良好的熒光性能),被廣泛的應(yīng)用到了生物熒光標(biāo)記領(lǐng)域以及刑偵領(lǐng)域,這也使這種特殊的納米材料成為近來研究的一個熱點。 本論文的主要工作是研究制備了兩種具有核殼型多級結(jié)構(gòu)的SiO2-QDs@SiO2(QDs=CdTe, PbTe, PbS)和Pt@SiO2@Pt@SiO2@TiO2的納米復(fù)合材料并分別對這兩種核殼型多級結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料進(jìn)行了性能的研究,主要的研究內(nèi)容及取得的進(jìn)展如下： 一、核殼型多級結(jié)構(gòu)的SiO2-QDs@SiO2納米復(fù)合材料的制備以及應(yīng)用研究 (1)Si02納米顆粒因具有良好的水溶性及生物相容性常常被選用與納米晶量子點組裝成各種多級結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料如核殼型多級結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料等。本論文選用Si02納米材料作為支架,與納米晶量子點QDs (QDs=CdTe, PbTe, PbS)組合而形成了一種核殼型多級結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料,并且在自組裝的過程中同時在量子點外面形成了一層薄的Si02層,這樣不僅能夠防止重金屬離子Cd2+和Pb2+的釋放造成環(huán)境污染,獲得安全可靠的環(huán)境氛圍；而且還能保護(hù)納米晶量子點QDs (QDs=CdTe, PbTe, PbS)免于受外界酸堿和溫度等環(huán)境的影響,防止了量子點熒光性的淬滅,使其發(fā)揮更好的應(yīng)用價值。 (2)利用多級結(jié)構(gòu)的SiO2-CdTe@SiO2納米復(fù)合材料表面的Si-OH,成功修飾上羧基(-COOH)和氨基(-NH2)等活性基團(tuán),然后利用這種多級結(jié)構(gòu)的修飾了羧基(-COOH)的SiO2-CdTe@SiO2-COOH納米復(fù)合材料和氨基(-NH2)的SiO2-CdTe@SiO2-NH2納米復(fù)合材料進(jìn)行指紋檢測,并且使在玻璃片及黑色塑料袋上沉積的指紋在紫外燈的照射下清晰的顯現(xiàn)出來,從而實現(xiàn)了其在刑偵領(lǐng)域作為指紋檢測試劑應(yīng)用；同時,多級結(jié)構(gòu)的SiO2-CdTe@SiO2-COOH納米復(fù)合材料能夠與活細(xì)胞細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)、多肽等的氨基(-NH2)活性基團(tuán)發(fā)生特異性的偶聯(lián)作用,使這種多級結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料成功地連接在活的細(xì)胞上,從而使細(xì)胞可以在熒光作用下顯現(xiàn)出來,達(dá)到細(xì)胞標(biāo)記的作用。本論文的主要工作是利用海拉細(xì)胞作為被標(biāo)記細(xì)胞,在熒光光學(xué)顯微鏡下清晰的顯現(xiàn),證明了這種多級結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料的細(xì)胞標(biāo)記作用。 二、核殼型多級納米結(jié)構(gòu)的Pt@SiO2@Pt@SiO2@TiO2的制備和性能測試 (1)核殼型多級納米結(jié)構(gòu)的Pt@SiO2@Pt@SiO2@TiO2的制備。首先制備Ag@SiO2的納米球,然后通過一步回流作用將Pt納米粒子沉積在這種核殼結(jié)構(gòu)上從而形成Ag@SiO2@Pt的納米球。再通一次簡單的正硅酸乙酯(TEOS)的水解在Ag@SiO2@Pt的納米球的表面包覆一層Si02(起到了保護(hù)Pt納米粒子的作用)即形成了多級核殼結(jié)構(gòu)的Ag@SiO2@Pt@SiO2,再通過TBOT的水解包覆一層TiO2從而形成了核殼型多級結(jié)構(gòu)的Ag@SiO2@Pt@SiO2@TiO2納米復(fù)合材料,最后通過伽爾瓦尼還原反應(yīng)將最里面的的Ag核置換成Pt的納米粒子,最終形成了具有核殼型多級結(jié)構(gòu)的Pt@SiO2@Pt@SiO2@TiO2納米復(fù)合材料。 (2)制備核殼型多級結(jié)構(gòu)的Pt@SiO2@Pt@SiO2@TiO2納米復(fù)合材料并對其進(jìn)行催化性能的研究,即通過利用硼氫化鈉(NaBH4)作還原劑,用核殼型多級結(jié)構(gòu)的Pt@SiO2@Pt@SiO2@TiO2納米復(fù)合材料作催化劑測試其對對硝基苯酚(4-NP)催化還原的能力,從而證明了這種多級核殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料具有很強的催化能力。
【關(guān)鍵詞】：多級結(jié)構(gòu) 量子點 細(xì)胞標(biāo)記 指紋檢測 貴金屬
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TB383.1;O641
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 前言10
• 1.1.1 核殼型多級結(jié)構(gòu)納米材料的簡介10
• 1.1.2 核殼型多級結(jié)構(gòu)納米材料的性質(zhì)10
• 1.2 基于量子點形成多級核殼結(jié)構(gòu)的納米材料的研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 與無機凝膠的復(fù)合11-13
• 1.2.2 與有機高分子復(fù)合13-14
• 1.3 基于量子點形成的多級核殼結(jié)構(gòu)納米材料的應(yīng)用14-20
• 1.3.1 在編碼及細(xì)胞成像中的應(yīng)用15-17
• 1.3.2 在生物標(biāo)記中的應(yīng)用17-20
• 1.3.3 作為熒光探針的應(yīng)用20
• 1.4 本論文的研究目的、意義及內(nèi)容20-23
• 1.4.1 本論文選題的目的、意義20-21
• 1.4.2 本論文的主要研究內(nèi)容21-23
• 第二章 SiO_2-QDs@SiO_2(QDs=CdTe,PbTe,PbS)多級納米復(fù)合材料的制備及性能研究23-38
• 2.1 引言23-24
• 2.2 實驗部分24-28
• 2.2.1 實驗試劑24-26
• 2.2.2 多級結(jié)構(gòu)的SiO_2-CdTe@SiO_2的納米復(fù)合材料的制備26-28
• 2.3 實驗結(jié)果與討論28-36
• 2.3.1 被羧基(-COOH)及氨基(-NH_2)的SiO_2-QDs@SiO_2(QDs=CdTe,PbTe,PbS)多級納米復(fù)合材料的制備機理及產(chǎn)物表征28-34
• 2.3.2 指紋檢測34-35
• 2.3.3 細(xì)胞檢測35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-38
• 第三章 多級核殼結(jié)構(gòu)的Pt@SiO_2@Pt@SiO_2@TiO_2納米材料的制備與催化性能的研究38-49
• 3.1 前言38-39
• 3.2 實驗部分39-42
• 3.2.1 主要儀器與設(shè)備39-40
• 3.2.2 核殼結(jié)構(gòu)的Ag@SiO_2納米球制備40
• 3.2.3 核殼型多級結(jié)構(gòu)的Ag@SiO_2@Pt納米球制備40-41
• 3.2.4 核殼型多級結(jié)構(gòu)的Ag@SiO_2@Pt@SiO_2納米球制備41
• 3.2.5 核殼型多級結(jié)構(gòu)的Ag@SiO_2@Pt@SiO_2@TiO_2納米球制備41
• 3.2.6 核殼型多級結(jié)構(gòu)的Pt@SiO_2@Pt@SiO_2@TiO_2納米球制備41-42
• 3.3 催化性能的測試42
• 3.4 結(jié)果與討論42-48
• 3.4.1 核殼結(jié)構(gòu)Pt@SiO_2@Pt@SiO_2@TiO_2納米球的制備機理及表征42-47
• 3.4.2 核殼結(jié)構(gòu)Pt@SiO_2@Pt@SiO_2@TiO_2納米球的催化性能測試47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第四章 結(jié)論與展望49-52
• 4.1 主要結(jié)論49-51
• 4.2 后續(xù)工作展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-62
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果62-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 周彥豪;納米科技與橡膠工業(yè)的發(fā)展[J];中國橡膠;2002年21期

  本文關(guān)鍵詞：核殼型多級納米結(jié)構(gòu)的制備與性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：258535