本文關(guān)鍵詞：磁性熒光納米復(fù)合材料的制備與表征　出處：《蘇州科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)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(xué)方面的需求。磁性熒光納米復(fù)合材料既具有磁性又具備熒光性能,能夠解決單一熒光標(biāo)記物在標(biāo)記后無法分離的難題,有望在生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)等的交叉領(lǐng)域中有出色的表現(xiàn)。所以,將熒光量子點(diǎn)和磁性納米材料的結(jié)合有著重要的實(shí)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(fù)合材料研究的重點(diǎn)。碳量子點(diǎn)(CQDs)具有極高的熒光強(qiáng)度和穩(wěn)定性,并且相比較傳統(tǒng)的半導(dǎo)體量子點(diǎn)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(xué)領(lǐng)域。本文探討了碳量子點(diǎn)CQDs制備及其優(yōu)化,制備了磁性納米粒子Fe_3O_4并且對(duì)其進(jìn)行表面官能團(tuán)修飾,再分別和CdSe、CQDs兩種量子點(diǎn)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(fù)合材料,并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)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(diǎn),從紅外結(jié)構(gòu)、熒光發(fā)光強(qiáng)度和穩(wěn)定性三個(gè)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(diǎn)性能較優(yōu)越。將高壓反應(yīng)釜制備的碳量子點(diǎn)進(jìn)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(shí)間對(duì)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(diǎn)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(jìn)一步用氨丁三醇(Tris)改性。3-巰基丙酸修飾CdSe,并且在量子點(diǎn)表面引入大量的羧基,從而又可作為聯(lián)結(jié)劑和保護(hù)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(fù)合材料。對(duì)所得的兩種復(fù)合產(chǎn)物進(jìn)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(shí)具備超順磁性和熒光性能,其中Tris改性后的復(fù)合納米粒子的熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng),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(jìn)一步的改進(jìn)。(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(diǎn),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(fù)合物具有良好的相對(duì)熒光強(qiáng)度及磁響應(yīng)性,粒徑均一,分散性良好。這種碳量子點(diǎn)磁性納米材料無毒且生物相容性高,可以取代半導(dǎo)體量子點(diǎn)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(xué)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(qiáng)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(diǎn)連接,制得一種無毒性的碳量子點(diǎn)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(jì)及熒光顯微鏡等對(duì)所合成的磁性熒光納米微粒進(jìn)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(diǎn)磁性納米材料可以取代傳統(tǒng)的半導(dǎo)體量子點(diǎn)磁性納米材料,并且在生物學(xué)、材料學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面得以廣泛應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB383.1;TB33

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本文編號(hào)：1318650