纳米无机SiO2负载罗丹明及其衍生物的合成与性能研究

摘要

随着时代的发展，荧光染料已经渗透到人类生产和生活的方方面面，已成为必不可少的基本物质之一。荧光物质品种多样，颜色各异，已被人们高度剖析和深入研究。当下，人们开始着眼于制备简便、性能优良且成本低廉的荧光物质。纳米材料以其自身独特的性质在发光、力学、热学、电磁学及化学领域有着广泛的应用。介孔材料作为纳米材料中较为特别的一员，其较大的比表面积、有序的孔道结构、稳定性良好的骨架结构、连续可调的孔径大小等特性使得其在吸附、催化、主客体材料及光电、医学、环境等领域都有较广阔的应用前景，近来也多被用来作为荧光染料的载体。
　　本文中选择具有刚性平面结构、分子结构稳定、荧光量子产率和摩尔吸光系数较高、较长的吸收和发射波长的罗丹明系列荧光物质做客体材料。以硅基有序介孔材料SBA-15和MCM-41与致密SiO2实心颗粒用作荧光染料的载体，将荧光染料自身性能与介孔材料的特性相结合，旨在研究此种复合材料的特性。利用介孔孔道空间限域效应，对客体材料的尺寸大小进行控制，达到客体材料的分散。
　　本实验中通过后嫁接方法将罗丹明B负载到介孔SBA-15和MCM-41以及致密性实心SiO2中，通过改变不同载体来研究其荧光发光性能的变化。并改变负载到SBA-15中荧光物质的含量来分析其荧光的发光性能。实验结果显示出罗丹明B已被成功载入到三种不同的载体中(SBA-15、MCM-41、SiO2)，荧光图谱显示复合荧光染料的荧光发射波长发生明显的蓝移（RhB/APTES/SBA-15蓝移到517 nm， RhB/APTES/MCM-41蓝移到415nm， RhB/APTES/SiO2蓝移到563 nm）相比较而言，RhB/APTES/MCM-41的荧光光谱的蓝移更明显。
　　本论文比较系统研究了罗丹明B的负载量对于荧光性能的影响。结果表明:罗丹明B载入到SBA-15中，荧光图谱结果显示随着负载量的增加荧光发射峰发生蓝移(510 nm，506nm，504 nm，501 nm，501 nm)，荧光强度逐渐增大。
　　丽丝胺罗丹明B成功的通过物理吸附法载入SBA-15中，其荧光发射峰也产生了蓝移(由584 nm-555 nm)，由于物理吸附较不稳定导致其荧光强度较弱。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 发光材料简介

1．1．1 发光机理

1．1．2 发光材料分类

1．2 无机荧光材料

1．2．1 基本定义

1．2．2 发光机理

1．2．3 研究进展

1．3 有机荧光材料

1．3．1 基本定义

1．3．2 研究进展

1．4 有机-无机复合荧光材料

1．4．1 纳米材料介绍

1．4．2 有机-无机纳米SiO2复合荧光材料

1．5 荧光材料应用

1．6 本论文研究的意义、路线、内容、特色和创新点

1．6．1 本论文研究的意义

1．6．2 本论文研究的路线

1．6．3 本论文研究的内容

1．6．4 本论文研究的特色和创新点

参考文献

第二章 SBA-15负载罗丹明B荧光性质

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 实验药品

2．2．2 实验仪器

2．3 表征

2．3．1 小角X射线衍射分析

2．3．2 透射电子显微镜分析

2．3．3 N2吸附脱附分析

2．3．4 傅里叶红外分析

2．3．5 热重分析

2．3．6 荧光分析

2．4 制备

2．4．1 SBA-15的合成方法

2．4．2 APTES／SBA-15的合成方法

2．4．3 RhB／APTES／SBA-15的合成方法

2．4．4 RhB／APTES／SBA-15合成方法示意

2．5 表征及结果分析

2．5．1 XRD分析

2．5．2 TEM分析

2．5．3 N2吸附脱附分析

2．5．4 FT-IR分析

2．5．5 TGA分析

2．5．6 PL分析

2．6 本章小结

参考文献

第三章 MCM-41负载罗丹明B荧光性质

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 实验药品

3．2．2 实验仪器

3．3 表征

3．4 制备

3．4．1 MCM-41的合成方法

3．4．2 APTES／MCM-41的合成方法

3．4．3 RhB／APTES／MCM-41的合成方法

3．5 表征及结果分析

3．5．1 XRD分析

3．5．2 TEM分析

3．5．3 N2吸附脱附分析

3．5．4 FT-IR分析

3．5．5 TGA分析

3．5．6 PL分析

3．6 本章小结

参考文献

第四章 致密性纳米SiO2颗粒负载罗丹明B荧光性质

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 实验药品

4．2．2 实验仪器

4．3 表征

4．4 制备

4．4．1 APTES／SiO2的合成方法

4．4．2 RhB／APTES／SiO2的合成方法

4．5 表征及结果分析

4．5．1 XRD分析

4．5．2 TEM分析

4．5．3 FT-IR分析

4．5．4 TGA分析

4．5．5 PL分析

4．6 本章小结

参考文献

第五章 SBA-15负载不同量罗丹明B荧光性质分析

5．1 前言

5．2 实验部分

5．2．1 实验药品

5．2．2 实验仪器

5．3 表征

5．4 制备

5．4．1 SBA-15的合成方法

5．4．2 APTES／SBA-15的合成方法

5．4．3 不同负载量RhB／APTES／SBA-15的合成方法

5．5 表征及结果分析

5．5．1 罗丹明B荧光性能分析

5．5．2 SBA-15负载不同浓度罗丹明B荧光性能分析

5．6 本章小结

参考文献

第六章 SBA-15物理吸附丽丝胺罗丹明B荧光性质

6．1 前言

6．2 实验部分

6．2．1 实验药品

6．2．2 实验仪器

6．3 表征

6．4 制备

6．4．1 SBA-15的合成方法

6．4．2 SBA-15物理吸附丽丝胺罗丹明B方法

6．5 表征及结果分析

6．5．1 XRD分析

6．5．2 FT-IR分析

6．5．3 PL分析

6．6 本章小结

参考文献

第七章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文