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纳米材料在信息通讯、生物医药、航空航天等领域中应用非常广泛,量子限域效应使微纳米材料具备独特的光电性质,因此发光纳米材料引起研究人员的兴趣。电化学发光成像技术是一种重要的分析技术。它以图像形式输出电化学发光信号,可同时获得电化学信号和光学图像,且不受背景光的噪声影响,可通过调节所施加电压控制中间物质的产生,能够满足高时空分辨率、高通量、可视化和信息多元化的现代分析化学的发展要求,在科学研究中具有重要作用。本论文以“基于发光金属配合物的多色发光纳米棒的合成及性能研究”为题,采用再沉淀法和反渗透法,以两种铱金属配合物([Ir(ppy)3],ppy=2-苯基吡啶)和[Ir(dfppy)2(pzpy)(PF6)],dfppy=2-(2,4-二氟苯基)吡啶,pzpy=2-(1-吡唑基)吡啶)和一种钌金属配合物([Ru(bpy)3(PF6)2],bpy=联吡啶)为发光物质,合成了 Ir(ppy)3-Ru(bpy)3(PF6)2复合发光纳米棒、Ir(ppy)3-Ru(bpy)3(PF6)2异质复合发光纳米棒、Ir(dfppy)2(pzpy)(PF6)-Ru(bpy)3(PF6)2异质复合发光纳米棒,研究了不同合成方法及不同掺杂比例下纳米棒的荧光和电化学发光行为;并通过电化学发光成像法验证了 Ir(ppy)3-Ru(bpy)3(PF6)2异质复合发光纳米棒中Ru(bpy)3(PF6)2非均匀分布。发现Ir(dfppy)2(pzpy)(PF6)-Ru(bpy)3(PF6)2异质复合发光纳米棒具有能量转移现象。本论文分以下三部分:第一部分引言概述了电化学发光的机理和种类,详细介绍了电化学发光成像法用于小分子检测、蛋白质检测、细胞分析、纳米活性、反应机理等方面的研究进展,最后介绍了本论文的研究目的及内容。第二部分研究过程分为三部分:一、以经典金属配合物Ir(ppy)3和Ru(bpy)3(PF6)2为发光物质,乙腈作为良溶剂和正丙醇作为不良溶剂,采用再沉淀法合成了 Ir(ppy)3纳米棒、Ru(bpy)3(PF6)2纳米棒及Ir(ppy)3-Ru(bpy)3(PF6)2复合纳米棒,其长度均处于1-5 μm,直径约50-500 nm。Ir(ppy)3纳米棒荧光位于515 nm,Ru(bpy)3(PF6)2纳米棒荧光位于610 nm。与溶液态相比,荧光波长均无明显移动。向Ir(ppy)3纳米棒中掺杂Ru(bpy)3(PF6)2,合成Ir(ppy)3-Ru(bpy)3(PF6)2共掺杂发光材料,探索了合成方法、Ru(bpy)3(PF6)2掺杂量对Ir(ppy)3-Ru(bpy)3(PF6)2共掺杂发光材料的荧光及电化学发光性质的影响。发现在Ir(ppy)3-Ru(bpy)3(PF6)2复合纳米棒中,随着Ru(bpy)3(PF6)2掺杂量的增大,Ru(bpy)3(PF6)2的荧光强度不断增大。Ir(ppy)3的荧光强度变化不大,发射峰并无明显波长移动,荧光及电化学发光性质稳定,且可通过调节激发光及激发电位调节纳米棒的发光。二、以Ir(ppy)3和Ru(bpy)3(PF6)2为发光物质,乙腈作为良溶剂和正丙醇作为不良溶剂,采用反渗透法合成了 Ir(ppy)3纳米棒、Ir(ppy)3-Ru(bpy)3(PF6)2复合异质纳米棒。通过电化学发光成像法验证了 Ir(ppy)3-Ru(bpy)3(PF6)2复合异质纳米棒中Ru(bpy)3(PF6)2分布不均匀现象。三、以Ir(dfppy)2(pzpy)(PF6)和Ru(bpy)3(PF6)2为发光物质,二氯甲烷作为良溶剂和正丙醇作为不良溶剂,采用反渗透法合成了 Ir(dfppy)2(pzpy)(PF6)纳米棒、Ru(bpy)3(PF6)2 纳米棒及 Ir(dfppy)2(pzpy)(PF6)-Ru(bpy)3(PF6)2 复合异质纳米棒。Ir(dfppy)2(pzpy)(PF6)的最大发射峰(455nm,480nm)与 Ru(bpy)3(PF6)2 的最大吸收峰(460 nm)有一定重叠,两种物质间存在能量转移的可能。通过研究复合异质纳米棒不同区域的荧光光谱,发现该纳米棒不同区域的Ir(dfppy)2(pzpy)(PF6)和Ru(bpy)3(PF6)2荧光强度有所不同,呈现异质分布,且存在纳米棒之间的能量转移。Ir(dfppy)2(pzpy)(PF6)作为供体,Ru(bpy)3(PF6)2作为受体,随着复合异质纳米棒中Ru(bpy)3(PF6)2掺杂量的增大,纳米棒的能量转移现象更加强烈。第三部分为结论与展望部分。该部分对本论文的研究结果进行了总结和分析,并对下一步的研究工作进行了展望。本文通过不同方法合成了铱金属配合物-Ru(bpy)3(PF6)2共掺杂发光纳米棒,均表现出稳定的荧光及电化学发光现象。发现Ir(ppy)3-Ru(bpy)3(PF6)2异质复合纳米棒中 Ru(bpy)3(PF6)2 分布不均和 Ir(dfppy)2(pzpy)(PF6)-Ru(bpy)3(PF6)2 异质复合纳米棒中具有能量转移现象。本论文为发光材料的合成和光电性能研究提供一定的实验基础。