磁性荧光纳米粒子的制备及性能研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:lyzhanhun
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多功能磁性荧光纳米粒子以其特有的磁性能和荧光性能在细胞分离、荧光标记、靶向药物运输、多模式成像、生物传感等应用领域受到了广泛的关注。在众多磁性荧光纳米粒子的制备方法中,自组装方法作为一种简单、普适性的方法,以预先合成的磁性纳米粒子和量子点为组装基元,通过分子间的弱作用力可以实现多种不同体系和结构的复合粒子的构建,而且可以对其结构和性能进行可控调节。本文采用高温裂解法制备了Fe3O4磁性纳米粒子,采用“连续离子层吸附反应”制备了核壳结构的CdSe/CdS/ZnS子点。采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)对Fe3O4磁性纳米粒子进行表面修饰并质子化,得到表面带正电荷的磁性纳米粒子,并与巯基丙酸修饰且去质子化的CdSe/CdS/ZnS量子点在静电作用下组装,制备了亲水性磁性荧光纳米粒子。通过多种测试方法对其结构和性能进行表征,结果表明,亲水性磁性荧光纳米复合粒子粒径在20-30nm之间,在室温下具有超顺磁性,饱和磁化强度为14.0emu·g-1,且维持了较高的荧光强度。通过巯基与Zn原子强烈的配位作用,实现了3-巯基丙基三乙氧基硅烷(MPS)修饰的Fe3O4磁性纳米粒子和原始CdSe/CdS/ZnS量子点在有机相中的组装。测试表征结果表明,这种磁性荧光复合粒子粒径为40nm,量子点紧密排列在磁核表面。它具有室温下的超顺磁性,且饱和磁化强度达到了16.8emu·g-1。此外,这种复合粒子的荧光量子产率与原始量子点相比有所下降,但在荧光显微镜照片中仍然可见到明亮的红色荧光。在乳液体系中以阴离子聚电解质聚环氧琥珀酸钠(PESA)为稳定剂,实现了中空的磁性纳米碗的组装。采用聚乙烯亚胺修饰量子点,获得了表面携带正电荷的水溶性量子点。以磁性纳米碗和水溶性量子点为组装基元,在水溶液中通过强烈的静电作用制备了磁性荧光复合纳米碗。透射电镜测试表明磁性荧光复合纳米碗粒径约135nm,表面沉积着多层量子点。磁性能、紫外和荧光测试表明磁性荧光复合纳米碗具有快速的磁响应和优良的荧光性能。
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