本文關鍵詞：一維熒光硅納米棒的制備、表征及應用基礎研究

  更多相關文章： 一維納米結構 硅納米棒 多色熒光 生物成像 發(fā)光二極管

【摘要】：硅納米材料具有優(yōu)異的光電和機械性能、良好的生物相容性、較大的比表面積以及表面易修飾性。其中,一維功能化硅納米材料的獨特性質以及在光電子學以及生物學領域的廣泛應用,得到了科學家的高度關注。在一維硅納米結構的研究領域中,關于一維硅納米結構的發(fā)光性能報道較少,這主要受限于一維硅納米結構的制備工藝。而一維熒光硅納米材料較為復雜的制備方法以及較低的量子效率都是亟待解決的問題。本文主要以設計新型一維熒光硅納米結構為研究目標,發(fā)展了一種微波輔助合成具有熒光性質的一維硅納米棒的方法,研究一維硅納米結構與熒光特性之間的關系,并將其初步應用于生物成像和發(fā)光二極管的相關研究。本論文的研究內容主要包括:(1)利用微波輻射的方法,在150攝氏度和60分鐘反應條件下,簡便、可控地制備得到具有獨特熒光性質的一維熒光硅納米棒。通過控制反應條件實現了不同長度(100-250 nm)一維硅納米棒的制備,并通過對不同反應階段的樣品進行表征來探究一維硅納米棒的生長過程與機理。(2)對一維熒光硅納米棒的理化性質進行系統(tǒng)表征,并發(fā)現所制備的一維熒光硅納米棒兼具較強的熒光(熒光量子效率為15%)、良好的生物相容性(一維熒光硅納米棒與HeLa細胞共同孵育48小時后,細胞存活率在90%以上)以及具有激發(fā)波長依賴性的熒光光譜(在390-560 nm激發(fā)波長的激發(fā)下可以實現熒光發(fā)射波長在450-600 nm之間的調控)。(3)基于所合成一維硅納米棒獨特的熒光性質,將一維硅納米棒作為生物熒光探針用于多色熒光細胞成像和活體成像。此外,制備得到的一維硅納米棒具有較強的熒光穩(wěn)定性(經過400分鐘高強度紫外光照射后,熒光強度保持穩(wěn)定)。因此,進一步將一維熒光硅納米棒作為光轉換層,并探索其在白光發(fā)光二極管領域的應用前景。綜上,我們發(fā)展了一種通過微波輔助制備熒光硅納米棒的方法,并利用所得硅納米棒激發(fā)波長依賴的熒光性質和較強的熒光穩(wěn)定性,將熒光硅納米棒作為熒光探針和光轉換層初步應用于多色熒光成像和構建白光發(fā)光二極管。因此,這項應用基礎研究也為設計一維熒光硅納米材料提供了可行性的研究基礎,并進一步推動了一維熒光硅納米材料在光學領域的相關應用研究。
【關鍵詞】：一維納米結構 硅納米棒 多色熒光 生物成像 發(fā)光二極管
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O613.72;TB383.1
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 引言11-29
• 1 概述11-12
• 2 一維硅納米材料的發(fā)展12-23
• 2.1 硅納米線12-19
• 2.1.1 硅納米線的特性12-15
• 2.1.2 硅納米線的制備方法15-19
• 2.2 硅納米棒19-23
• 3 總結23
• 4 立題的依據、意義及主要研究內容23-25
• 4.1 立題的依據、意義23-24
• 4.2 本課題的研究內容24-25
• 參考文獻25-29
• 第二章 一維熒光硅納米棒的制備29-44
• 1 概述29-30
• 2 實驗部分30-32
• 2.1 實驗試劑30
• 2.2 實驗步驟30-31
• 2.3 儀器與表征31-32
• 3 結果與討論32-40
• 3.1 一維熒光硅納米棒的反應機理模型32-33
• 3.2 一維熒光硅納米棒的形貌分析33-35
• 3.3 一維熒光硅納米棒的生長機理研究35-40
• 4 總結40
• 參考文獻40-44
• 第三章 一維熒光硅納米棒的表征44-59
• 1 概述44
• 2 實驗部分44-46
• 2.1 一維熒光硅納米棒量子效率的測定44-45
• 2.2 儀器與表征45-46
• 3 結果與討論46-56
• 3.1 一維熒光硅納米棒的熒光性質表征46-49
• 3.2 一維熒光硅納米棒的結構以及成份表征49-56
• 4 總結56
• 參考文獻56-59
• 第四章 基于一維熒光硅納米棒的生物成像以及白光發(fā)光二極管的應用基礎研究59-84
• 1 概述59-61
• 2 實驗部分61-65
• 2.1 實驗試劑61-62
• 2.2 實驗步驟62-64
• 2.2.1 熒光硅納米顆粒的合成62
• 2.2.2 熒光碳納米顆粒的制備62
• 2.2.3 碲化鎘量子點的制備62-63
• 2.2.4 硅納米棒的熒光穩(wěn)定性測試63
• 2.2.5 硅納米棒的毒性測試63
• 2.2.6 多色體內與體外生物成像63-64
• 2.2.7 基于熒光硅納米棒的白光發(fā)光二極管的構建64
• 2.3 儀器表征64-65
• 3 結果與討論65-78
• 3.1 一維熒光硅納米棒的激發(fā)波長依賴性表征65-70
• 3.2 一維熒光硅納米棒的細胞毒性分析以及多色生物成像70-73
• 3.3 一維熒光硅納米棒熒光穩(wěn)定性表征以及白光發(fā)光二極管的構建73-78
• 4 總結78
• 參考文獻78-84
• 第五章 總結84-86
• 1 論文總結84-85
• 2 論文創(chuàng)新性與研究展望85-86
• 攻讀學位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文86-87
• 致謝87-88

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 章伯垠;發(fā)揮高校綜合優(yōu)勢,注重基礎理論研究——中南工業(yè)大學加強基礎研究的調查[J];有色金屬高教研究;1990年01期

2 楊慶;開展環(huán)境與發(fā)展的基礎研究[J];新疆環(huán)境保護;1994年03期

3 謝高陽;對基礎研究的一種觀點[J];化學通報;1995年10期

4 梁文平;基礎研究與今日中國化學[J];大學化學;2003年06期

5 郭敘彤;“高氣壓下強電場電離氣體方法及其應用的基礎研究”及相關課題取得突破性進展[J];交通環(huán)保;2004年05期

6 耀星;;“十一五”期間國家將投巨資重點扶持基礎研究[J];粉末冶金工業(yè);2006年04期

7 胡明暉;;上�；A研究發(fā)展狀況及相關政策研究[J];中原工學院學報;2012年01期

8 ;中國化學會分析化學委員會關于申請“分析化學基礎研究梁樹權獎”的通知[J];分析化學;2012年04期

9 ;中國化學會分析化學委員會關于申請“分析化學基礎研究梁樹權獎”的通知[J];分析化學;2012年05期

10 胡明暉;朱賢俊;;河南省基礎研究發(fā)展狀況及相關政策研究[J];中原工學院學報;2012年06期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 ;基礎研究列題[A];第十一次全國急診醫(yī)學學術會議暨中華醫(yī)學會急診醫(yī)學分會成立二十周年慶典論文匯編[C];2006年

2 張澤;;核心還是科學文化問題[A];新觀點新學說學術沙龍文集14：科技創(chuàng)新——科學優(yōu)先還是技術優(yōu)先[C];2007年

3 奉公;;論基礎研究資金投入的擬成果購買體制[A];加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機遇、責任和對策（上冊）[C];2002年

4 國連杰;;職業(yè)化是我們的唯一選擇——關于我國基礎研究隊伍建設有關問題的探索[A];中國科學院地質與地球物理研究所2002學術論文摘要匯編[C];2002年

5 程津培;;基礎研究的戰(zhàn)略地位與化學的機遇[A];中國化學會第二十四屆學術年會論文摘要集[C];2004年

6 朱華新;;高校學報應重視基礎研究論文的刊登[A];學報編輯論叢（第六集）[C];1996年

7 吳鐳;楊曉春;;我國天然藥物基礎研究現狀與趨勢[A];中國自然資源學會全國第三屆天然藥物資源學術研討會論文集[C];1998年

8 喬錦忠;;高�；A研究創(chuàng)新乏力的制度分析[A];2006年中國教育經濟學年會會議論文集[C];2006年

9 張建中;常曉輝;張原鋒;;新形勢下黃河存在問題及基礎研究方向分析[A];第十屆中國科協(xié)年會黃河中下游水資源綜合利用專題論壇文集[C];2008年

10 張春美;;上�？萍甲灾鲃�(chuàng)新能力考察[A];上海市社會科學界第五屆學術年會文集（2007年度）（經濟·管理學科卷）[C];2007年

中國重要報紙全文數據庫 前10條

1 第十屆全國政協(xié)常委,中國致公黨中央主席,科學技術部部長 萬鋼;基礎研究是科技創(chuàng)新之源[N];光明日報;2008年

2 楊建芳/編譯;對基礎研究實行支持性公共政策的真正原因[N];中國社會科學報;2009年

3 全國政協(xié)委員 同濟大學黨委書記 周家倫;加大基礎研究投入要設定指標[N];文匯報;2010年

4 記者 齊芳;基礎研究是工業(yè)發(fā)展的原動力[N];光明日報;2012年

5 石書德 國網能源研究院;企業(yè)自身需要開展基礎研究[N];中國社會科學報;2012年

6 國家自然科學基金委員會主任 陳宜瑜;科學發(fā)展觀引領基礎研究前行[N];光明日報;2012年

7 記者 王剛;將基礎研究與產業(yè)化緊密結合[N];寧夏日報;2012年

8 本報記者 連曉東;基礎研究要與應用研究并重[N];中國電子報;2013年

9 本報記者 鄭謳　張哲;基礎研究與應用研究融合互動[N];中國社會科學報;2013年

10 記者 張媛;加強對基礎研究重點支撐[N];法制日報;2013年

中國博士學位論文全文數據庫 前6條

1 唐先明;我國省域基礎研究影響因素與空間分布研究[D];重慶大學;2010年

2 夏松;我國基礎研究基地若干管理問題研究[D];華中科技大學;2004年

3 節(jié)艷麗;對日本戰(zhàn)后基礎研究發(fā)展與諾貝爾科學獎獲得的歷史考察[D];清華大學;2004年

4 嚴建新;基礎研究中職業(yè)科學家的自利性問題研究[D];大連理工大學;2009年

5 朱軍文;基于SCIE論文的我國研究型大學基礎研究產出表現研究：1978-2007[D];上海交通大學;2009年

6 董金華;科學、技術與政治的社會契約關系研究[D];浙江大學;2008年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 祝友健;我國研發(fā)投入的績效分析[D];中共中央黨校;2015年

2 楊菲菲;新時期中國共產黨執(zhí)政基礎研究[D];喀什大學;2016年

3 宋斌;一維熒光硅納米棒的制備、表征及應用基礎研究[D];蘇州大學;2016年

4 李會;汽車電子微控制器KEA128的應用基礎研究[D];蘇州大學;2016年

5 葛國耀;國家戰(zhàn)略性基礎研究的績效評估研究[D];華中科技大學;2004年

6 鄭春;基礎研究模式轉換探析[D];東北大學;2010年

7 張端端;國家基礎研究政策的執(zhí)行研究[D];華南理工大學;2014年

8 李樂;中美基礎研究政策比較及其啟示[D];西北大學;2015年

9 梁敏;沿海開放區(qū)域加強基礎研究的戰(zhàn)略設計[D];武漢理工大學;2005年

10 葉彩鳳;綜合型基礎研究基地管理體制與運行機制構建[D];上海交通大學;2007年

，

本文編號：945175