發(fā)布時間：2017-12-22 05:36

  本文關(guān)鍵詞：磁性熒光納米復合材料的制備與表征　出處：《蘇州科技大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著納米科技的飛速發(fā)展,單一功能的納米材料已經(jīng)不能滿足生物醫(yī)學方面的需求。磁性熒光納米復合材料既具有磁性又具備熒光性能,能夠解決單一熒光標記物在標記后無法分離的難題,有望在生物、醫(yī)學、化學等的交叉領(lǐng)域中有出色的表現(xiàn)。所以,將熒光量子點和磁性納米材料的結(jié)合有著重要的實際意義。其中,熒光材料的選擇及其與磁性材料的連接方式成為磁性熒光納米復合材料研究的重點。碳量子點(CQDs)具有極高的熒光強度和穩(wěn)定性,并且相比較傳統(tǒng)的半導體量子點還具備天然的生物相容性和環(huán)境友好性,可以廣泛應(yīng)用于生命科學領(lǐng)域。本文探討了碳量子點CQDs制備及其優(yōu)化,制備了磁性納米粒子Fe_3O_4并且對其進行表面官能團修飾,再分別和CdSe、CQDs兩種量子點在吸附、氫鍵和鍵合的作用下連接,得到了兩種磁性熒光納米復合材料,并對產(chǎn)物進行一系列的表征。(1)分別通過油浴和高壓反應(yīng)釜設(shè)備制備碳量子點,從紅外結(jié)構(gòu)、熒光發(fā)光強度和穩(wěn)定性三個方面比較CQDs的性質(zhì),結(jié)果表明高壓反應(yīng)釜制備的碳量子點性能較優(yōu)越。將高壓反應(yīng)釜制備的碳量子點進行氨基化,探討氮源種類、氮源的加入量、氮源加入順序、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間對其熒光性能的影響。通過熒光顯微鏡和透射電鏡表征,發(fā)現(xiàn)兩者分散性良好、發(fā)光性能優(yōu)異,粒徑均一,其中氨基化碳量子點熒光發(fā)光效果更好、量子產(chǎn)率更高,因此應(yīng)用空間更為廣泛。(2)用阿倫膦酸鈉修飾Fe_3O_4,并進一步用氨丁三醇(Tris)改性。3-巰基丙酸修飾CdSe,并且在量子點表面引入大量的羧基,從而又可作為聯(lián)結(jié)劑和保護劑,與表面富含羥基的Fe_3O_4顆粒發(fā)生脫水縮合反應(yīng),制備出Fe_3O_4/Alendronate@CdSe和Fe_3O_4/Alendronate/Tris@CdSe磁性熒光雙功能復合材料。對所得的兩種復合產(chǎn)物進行一系列表征,結(jié)果表明:Fe_3O_4/Alendronate@CdSe和Fe_3O_4/Alendronate/Tris@CdSe顆粒同時具備超順磁性和熒光性能,其中Tris改性后的復合納米粒子的熒光強度明顯增強,但是受Fe_3O_4淬滅作用的影響,Fe_3O_4/Alendronate@Cd Se和Fe_3O_4/Alendronate/Tris@CdSe的熒光量子產(chǎn)率都較低,還需要進一步的改進。(3)采用殼聚糖(CS)包覆Fe_3O_4,通過搖床反應(yīng)連接碳量子點,成功制得磁性熒光雙功能納米微粒Fe_3O_4/CS@CQDs。結(jié)合熒光顯微鏡、TEM、VSM等表征手段,可以發(fā)現(xiàn)上述納米復合物具有良好的相對熒光強度及磁響應(yīng)性,粒徑均一,分散性良好。這種碳量子點磁性納米材料無毒且生物相容性高,可以取代半導體量子點磁性納米材料并廣泛應(yīng)用于藥物分離、可視化、靶向治療等生命科學領(lǐng)域。(4)以聚多巴胺(PDA)修飾Fe_3O_4,聚多巴胺包覆Fe_3O_4并引入氨基,不僅增強了Fe_3O_4納米粒子的分散性及生物相容性,且首次作為聯(lián)結(jié)劑使Fe_3O_4納米粒子與碳量子點連接,制得一種無毒性的碳量子點磁性納米材料Fe_3O_4/P DA@C Q Ds。通過紅外、XRD、TEM、VSM、熒光分光光度計及熒光顯微鏡等對所合成的磁性熒光納米微粒進行結(jié)構(gòu)和性能的表征。結(jié)果表明,Fe_3O_4/P DA@C Q Ds粒徑均勻且分散性好,熒光性能優(yōu)異,磁感應(yīng)性良好。這種碳量子點磁性納米材料可以取代傳統(tǒng)的半導體量子點磁性納米材料,并且在生物學、材料學、醫(yī)學等方面得以廣泛應(yīng)用。
【學位授予單位】：蘇州科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB383.1;TB33

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本文編號：1318650