Pyrene衍生物掺杂SiO2荧光纳米粒子的制备及光物理性能

摘要 以泊洛沙姆（F-127）为模板剂，以硅氧烷化芘的衍生物4-（1-芘基）-N-[3-（三乙氧基硅基）丙基]丁酰胺（Pyrene-1）与正硅酸四乙酯（TEOS）的混合物为硅源，通过胶束模板法制备了Pyrene-1掺杂的SiO2荧光纳米粒子.采用透射电子显微镜（TEM）、动态光散射仪（DLS）、紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪等对Pyrene-1掺杂的SiO2荧光纳米粒子的表观形貌、粒径分布和光物理性质进行了表征.结果表明，所制备Pyrene-1掺杂的SiO2荧光纳米粒子粒径均一（TEM统计粒径约为12 nm，DLS表征的水合直径约为33 nm），在水中具有很好的分散稳定性.通过调节染料的掺杂比例可以有效调控染料分子间距.同时，由于染料分子被共价键固定在Si—O—Si骨架中，使Pyrene-1掺杂的SiO2荧光纳米粒子的荧光量子效率大幅提高（从有机溶剂中的0.15提升至0.95），荧光寿命得以延长（从有机溶剂中的17.9 ns延长至191.8 ns）.在染料掺杂比例较高时，通过生成激基缔合物（Excimer），形成了具有较大Stokes位移（~100 nm）的发光