Pyrene衍生物掺杂SiO_2荧光纳米粒子的制备及光物理性能

作     者：王畅 陈玉哲 吴大勇 WANG Chang;CHEN Yuzhe;WU Dayong

作者机构：中国科学院理化技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《高等学校化学学报》 (Chemical Journal of Chinese Universities)

年 卷 期：2018年第39卷第5期

页      面：917-925页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:21272243 21474124)资助~~ 

主　　题：荧光纳米粒子 芘 二氧化硅 荧光量子效率 荧光寿命 

摘      要：以泊洛沙姆(F-127)为模板剂,以硅氧烷化芘的衍生物4-(1-芘基)-N-[3-(三乙氧基硅基)丙基]丁酰胺(Pyrene-1)与正硅酸四乙酯(TEOS)的混合物为硅源,通过胶束模板法制备了Pyrene-1掺杂的SiO_2荧光纳米粒子.采用透射电子显微镜(TEM)、动态光散射仪(DLS)、紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪等对Pyrene-1掺杂的SiO_2荧光纳米粒子的表观形貌、粒径分布和光物理性质进行了表征.结果表明,所制备Pyrene-1掺杂的SiO_2荧光纳米粒子粒径均一(TEM统计粒径约为12 nm,DLS表征的水合直径约为33 nm),在水中具有很好的分散稳定性.通过调节染料的掺杂比例可以有效调控染料分子间距.同时,由于染料分子被共价键固定在Si—O—Si骨架中,使Pyrene-1掺杂的SiO_2荧光纳米粒子的荧光量子效率大幅提高(从有机溶剂中的0.15提升至0.95),荧光寿命得以延长(从有机溶剂中的17.9 ns延长至191.8 ns).在染料掺杂比例较高时,通过生成激基缔合物(Excimer),形成了具有较大Stokes位移(~100 nm)的发光.