原位法制備EuF3納米晶-PNIPAM-co-PAA復(fù)合凝膠及其熒光性能的研究.pdf

1、近年來，納米晶的制備以及納米晶的功能化為生物領(lǐng)域中的熒光探針及醫(yī)學(xué)成像研究提供了一個很好的平臺。以聚異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)為代表的一類具有溫度敏感的智能材料一直受到材料學(xué)界的關(guān)注。如果將兩者結(jié)合起來，制備具有溫敏熒光性能的復(fù)合材料，可為生物領(lǐng)域中新型傳感材料開發(fā)提供理論與實踐基礎(chǔ)。本文采用原位法，將稀土納米晶與NIPAM凝膠進(jìn)行復(fù)合，制備了具有溫敏熒光性能及熒光共振能量傳遞(FRET)特性的新型納凝膠，并對Hg2+離子選擇性探測

2、行為進(jìn)行了研究。論文的主要內(nèi)容如下:
　　1.首先，通過自由基聚合制備聚異丙基丙烯酰胺-co-聚丙烯酸共聚物(PNIPAM-co-PAA)納凝膠，而后依次加入Eu(NO3)3溶液和NaF溶液，最終在聚異丙基丙烯酰胺-co-聚丙烯酸共聚物(PNIPAM-co-PAA)納凝膠中制備EuF3納米晶。采用高分辨電子顯微鏡(HRTEM)、X射線衍射分析(XRD)、紅外光譜分析(FTIR)、差示掃描量熱法(DSC)、熱重分析(TG)、濁度法以

3、及熒光光譜分析(PL)對聚異丙基丙烯酰胺-co-聚丙烯酸共聚物（PNIPAM-co-PAA）納凝膠以及EuF3納米晶/PNIPAM-co-PAA復(fù)合納凝膠的微觀結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，聚異丙基丙烯酰胺-co-聚丙烯酸共聚物(PNIPAM-co-PAA)納凝膠的尺寸主要分布在50-100nm，而復(fù)合納凝膠中EuF3納米晶為六方晶體，其尺寸主要在200nm左右，且在納凝膠中呈現(xiàn)針狀，通過熒光光譜(PL)分析，復(fù)合納凝膠的熒光特性受溫

4、度和pH值的影響很大。
　　2.以經(jīng)典的St(o)ber法對采用乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)作為配體的NaYF4∶Yb3+/Er3+上轉(zhuǎn)換納米晶進(jìn)行表面改性，得到納米晶表面含有碳碳雙鍵的功能團(tuán)。而后與NIPAM和羅丹明衍生物（RhBHA）自由基聚合，制備出以NaYF4∶Yb3+-Er3+上轉(zhuǎn)換納米晶作為核，以P(NIPAM-co-RhBHA)共聚物作為殼，基于熒光能量共振轉(zhuǎn)移（FRET）機(jī)理的新穎的核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合納凝膠。采用高分辨

5、電子顯微鏡(HRTEM)、X射線衍射分析(XRD)、紅外光譜分析(FTIR)、差示掃描量熱法(DSC)、吸光度法（UV-vis）以及熒光光譜分析(PL)對NaYF4∶Yb3+-Er3+納米晶/P(NIPAM-co-RhB HA)復(fù)合凝膠的微觀結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征和測試。研究結(jié)果表明，NaYF4∶Yb3+-Er3+納米晶的平均尺寸在100-300nm，而被改性聚合后得到的P(NIPAM-co-RhBHA)共聚物殼為12nm左右。在近紅外光