《電子轉移型功能化SiO2交聯核-殼螢光納米粒子的可控合成》是依託長春工業大學，由蓋方圓擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：電子轉移型功能化SiO2交聯核-殼螢光納米粒子的可控合成
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：蓋方圓
- 依託單位：長春工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為解決二氧化矽納米螢光感測材料在水體系中分散性差和螢光強度低的問題，本項目擬採用組裝合成的方法，製備基於電子轉移機理的水溶性二氧化矽交聯核-殼螢光納米粒子。擬通過協同調控核-殼結構中有機發光小分子、粒子核心限域環境和外殼結構，誘導有機發光小分子在核心中組裝，構建電子轉移過程可控的螢光納米感測體系。以期根據粒子與不同氧化還原電位生物分子之間的電子轉移情況差異導致的不同螢光變化，實現體內血紅素中兩種卟啉絡合物的區分檢測。並將詳細研究有機官能團、粒子介觀核心結構和功能化外殼對於二氧化矽交聯核-殼螢光納米粒子的發光性能和電子轉移能力的影響，揭示複合納米粒子感測能力與粒子形貌、結構和核心有機發光小分子結構、分布方式之間的關係，為水溶性螢光納米材料的設計合成提供新的方法和科學依據。
結題摘要
本項目主要以尺寸超小的單膠束介觀二氧化矽納米粒子作為模板，通過物理摻雜和功能化有機矽烷共沉澱實現有機小分子在單膠束核心的可控組裝，獲得電子轉移能力增強的螢光納米材料，用於離子、分子的體內感測和區分檢測。詳細研究有機官能團、粒子介觀核心結構和功能化外殼對於二氧化矽交聯核-殼螢光納米粒子的發光性能和電子轉移能力的影響，揭示複合納米粒子感測能力與粒子形貌、結構和核心有機發光小分子結構、分布方式之間的關係，為水溶性螢光納米材料的設計合成提供新的方法和科學依據。在研究過程中，主要獲得以下成果如下： 1. 設計合成了基於三苯胺和4-氨基安替比林的西弗鹼分子，通過物理摻雜的方式與單膠束二氧化矽納米粒子結合，成功的構建了單膠束二氧化矽螢光納米粒子的電子轉移能量體系，實現了三價鐵離子的水體系和細胞體系的高選擇性檢測。 2. 通過DFT和TDDFT計算，解釋了醛基化三苯胺在單膠束核心中亮度提高和量子產率提高的原因，能夠通過氫鍵的作用啟發構建一批類似單膠束螢光納米粒子，以實現套用中亮度的提升。 3.引入逐級螢光共振能量轉移體系，實現了單膠束二氧化矽螢光納米粒子對半胱氨酸可視化檢測（細胞體系），進一步研究了粒子在細胞中的穩定性和檢測能力， 為疾病的線上檢測提供可能。 4.通過組裝過程，研究了混合陰離子表面活性劑的誘導機理，成功製備了基於電子轉移機理，尺寸較小的（50 nm）的介孔二氧化矽螢光納米粒子，用於三價鐵離子的選擇性檢測。 5.通過嵌段共聚物與銀納米簇組裝，實現六價鉻離子和溫度協同感測。 6.通過引入三苯胺基西弗鹼構建單膠束二氧化矽螢光納米粒子，實現了水溶液中血紅素的區分檢測。 7.通過共沉澱的方法獲得了大米粒狀的單膠束納米粒子，尺寸在12 nm左右，具有良好的螢光性質。
