论文部分内容阅读
本论文以荧光纳米晶体的生物医学应用为背景，研究了将高质量水溶性CdTe纳米晶体复合到二氧化硅和聚苯乙烯中制备得到不同尺寸、不同结构的复合荧光微球以及这些微球的性质。
首先，通过在反相微乳液中水解正硅酸乙酯将水溶性CdTe荧光纳米晶体复合到二氧化硅中，制备得到粒度均一、尺寸可调、具有明确核壳结构的CdTe@SiO2荧光微球。研究结果表明，CdTe纳米晶体与正硅酸乙酯水解生成的二氧化硅中间体之间的静电斥力是形成核壳结构荧光微球的关键。荧光微球的粒径可以通过正硅酸乙酯的浓度以及改变反相微乳液的组成参数加以调节。在正确理解静电斥力机理的基础上，制备了具有多个CdTe纳米晶体的二氧化硅荧光微球。微球中CdTe纳米晶体的数目可以通过引入阳离子聚合物或者胺基硅烷调节静电斥力的大小来加以调控。
其次，研究了核壳型CdTe@SiO2荧光微球的性质，结果表明经二氧化硅包覆后CdTe纳米晶体的荧光强度有所降低，但仍然保持了约7％的荧光量子产率；二氧化硅壳能够有效阻止环境中的氧与微球中心CdTe纳米晶体的接触，从而抑制了CdTe纳米晶体由于光氧化导致的降解，提高了CdTe纳米晶体的荧光稳定性，降低了CdTe纳米晶体的细胞毒性；并在二氧化硅荧光微球表面接枝上胺基，为下一步的生物偶联奠定了基础。
最后，发展了传统的乳液聚合方法，分别以可聚合表面活性剂为相转移剂和乳化剂将不同尺寸的CdTe纳米晶体复合到聚苯乙烯微球中，实现了荧光编码；并研究了基于CdTe纳米晶体的聚苯乙烯荧光微球的性质，结果表明聚苯乙烯的疏水特性和微球的致密结构使微球的荧光性质几乎不受环境pH值的影响，并具有优异的光稳定性能和抗溶剂性能。进一步研究结果表明，这种方法具有普适性，能够将其它水溶性无机纳米晶体复合到聚合物中制备得到基于无机纳米晶体性质的功能性杂化微球。