《貴金屬/有機螢光分子核殼結構的構建與光學性能研究》是依託北京化工大學，由羅亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：貴金屬/有機螢光分子核殼結構的構建與光學性能研究
- 依託單位：北京化工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：羅亮
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
貴金屬納米顆粒具有特殊的金屬電漿效應，表現出強烈的電漿共振吸收（SPR），基於金屬SPR峰對周圍介質折射率的敏感，使其在諸多方面有著巨大的套用潛力，已經成為生物監測套用的一個重要手段，其電漿共振特性在螢光增強、表面增強拉曼方面也有著顯著的效果。目前貴金屬與功能材料的複合結構引起了極大的關注，其中作為典型的貴金屬Ag，Au納米顆粒與有機螢光分子的核殼結構將實現螢光和拉曼的多重光信號輸出，是當前的研究熱點問題。本項目擬採用一種原位化學反應法在一系列單分散Ag，Au納米粒子表面直接包覆有機螢光分子，實現貴金屬/有機螢光分子的核殼複合納米結構，通過控制核殼組分、結構和殼層厚度調控光學性質，研究其納米結構對光學行為調製的內在機制進而為研製新型光學發光材料及生物方面的套用起到理論和實驗的指導意義。
結題摘要
貴金屬納米顆粒具有特殊的金屬電漿效應，表現出強烈的電漿共振吸收（SPR），基於金屬SPR峰對周圍介質折射率的敏感，使其在諸多方面有著巨大的套用潛力，已經成為生物監測套用的一個重要手段，其電漿共振特性在螢光增強、表面增強拉曼方面也有著顯著的效果。目前貴金屬與功能材料的複合結構引起了極大的關注，其中作為典型的貴金屬Ag，Au納米顆粒與有機螢光分子的核殼結構將實現螢光和拉曼的多重光信號輸出，是當前的研究熱點問題。本項目主要分三個方面，(1)通過密度梯度離心分離的方法獲得一系列單分散的貴金屬納米材料及貴金屬組裝結構。結合密度梯度離心分離，我們不僅可以實現貴金屬納米材料通過尺寸、形貌等分離純化，還結合化學反應，如銀三角片與HAuCl4的置換反應為目標反應，提出了“納米反應器”的概念，可用於捕捉快速反應中的中間體，用於觀察貴金屬間反應的歷程、位點等，深入理解反應機理；同樣結合密度梯度離心分離，還實現了貴金屬納米材料的一維組裝和分離，可用於雙光子螢光增強結構；(2)結合密度梯度離心分離方法對經典發光材料，如稀土材料NaYF4的生長、相轉變、和成分差異進行觀察，首次發現了該材料在生長過程中存在的Y3+經歷著高於投料比到等於投料比的過程，期間影響了材料發光性能。(3)開發了“原位化學反應法”，一種較為通用的貴金屬/有機螢光分子的核殼複合納米結構製備方法，獲得了一系列複合結構，並可通過控制核殼組分、結構和殼層厚度調控光學性質，同時獲得螢光增強和拉曼雙增強信號，用於細胞成像等生物套用。通過本項目的研究，對貴金屬納米材料調製的光學內在機制及研製新型光學發光材料方面的套用起到了理論和實驗的指導意義。在基金委的支持下，本項目發表國際學術SCI論文13篇，其中本人作為通訊作者6篇，專利申請1項，培養研究生8名。
