超分子凝膠誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)的研究.pdf

1、由小分子凝膠因子通過分子自組裝形成的超分子凝膠由于其微結(jié)構(gòu)可控目前成為超分子化學(xué)的研究熱點(diǎn)。超分子凝膠是介于固體與液體之間由凝膠因子聚集體形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)固態(tài)，這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使客體分子在其中表現(xiàn)出不同于在溶液中的行為。 本文首先研究了二芐叉山梨醇（DBS）為凝膠因子形成的超分子有機(jī)凝膠及L-苯丙氨酸衍生物3-{[(2S)-2-(十八酰胺基)-3-苯丙基]酰胺基}丁酸四乙基胺鹽（TC18PheBu）為凝膠因子形成的超分子水凝膠

2、的相關(guān)性質(zhì)，探討了羅丹明6G（R6G）、吖啶橙（AO）及環(huán)丙沙星（CPFX）在上述超分子凝膠中的熒光增強(qiáng)行為及相關(guān)機(jī)理。研究結(jié)果如下： 1、通過凝膠化實(shí)驗(yàn)確定了適合熒光研究的DBS濃度為0.2 wt％，溶劑為1:2（V/V）的二甲基亞砜(DMSO)與水的最佳超分子有機(jī)凝膠體系及TC18PheBu濃度為2.0 wt％的超分子水凝膠體系。偏光顯微鏡照片表明DBS的聚集體呈球晶而TC18PheBu在純水中聚集態(tài)表現(xiàn)為“樹枝狀”；場發(fā)射

3、掃描電鏡表明這兩種凝膠因子在相應(yīng)的溶劑中自組裝形成相互纏繞的纖維束的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 2、穩(wěn)態(tài)熒光研究表明，超分子凝膠的形成誘導(dǎo)熒光分子的熒光增強(qiáng)。同濃度的熒光物質(zhì)，當(dāng)DBS濃度為0.2 wt％時(shí)，其在超分子有機(jī)凝膠中的熒光強(qiáng)度是在溶液中熒光強(qiáng)度的2倍；當(dāng)TC18PheBu濃度為2.0 wt％時(shí)，在超分子水凝膠體系中則為24倍。通過變溫?zé)晒庋芯堪l(fā)現(xiàn)隨溫度提高熒光強(qiáng)度降低，是由于超分子凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)松弛及解締所致，表明凝膠因子的聚集組

4、裝形成超分子凝膠可誘導(dǎo)熒光分子熒光增強(qiáng)。 3、運(yùn)用倒置熒光顯微鏡、時(shí)間分辨熒光和偏振熒光對AO熒光增強(qiáng)的機(jī)理進(jìn)行了探討。熒光照片顯示AO分布在超分子凝膠的三維網(wǎng)絡(luò)中，呈相互分離的狀態(tài)；時(shí)間分辨熒光表明AO在超分子凝膠中熒光衰減速率低于其在溶液中，說明凝膠因子分子之間的聚集形成的三維網(wǎng)絡(luò)將熒光分子“分離”開來，降低了熒光分子碰撞猝滅等非輻射弛豫過程使熒光增強(qiáng)；偏振熒光結(jié)果顯示在溶液中AO的各向異性值為0.03，而在超分子有機(jī)凝膠及

5、水凝膠中分別為0.22和0.40，表明AO在超分子凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的運(yùn)動受到限制，AO固定在網(wǎng)絡(luò)纖維或網(wǎng)絡(luò)所包含的溶劑中，進(jìn)一步表明超分子凝膠三維網(wǎng)絡(luò)的形成使熒光分子間碰撞失活幾率降低，熒光增強(qiáng)。 AO在溶液和在超分子凝膠中的摩爾吸光系數(shù)以及量子產(chǎn)率的計(jì)算結(jié)果表明，在選定體系中，熒光物質(zhì)在超分子凝膠中的摩爾吸光系數(shù)變化不大，但量子產(chǎn)率分別為溶液中的1.1倍和3.3倍，說明量子產(chǎn)率的提高是熒光分子在凝膠中熒光增強(qiáng)的主要原因。