论文部分内容阅读
本论文选用经典Keggin型多金属氧酸盐（POM）为基质，利用两步法合成出三种荧光物质掺杂的POM微米管：荧光素钠掺杂的POM微米管；镧系元素掺杂的型POM微米管；抗肿瘤药物ADM分子掺杂的POM微米管。系统地探讨了这些微米管的合成条件，生长机理以及光致发光性质。1、荧光素钠（FS）是一种黄绿光区的荧光染料，在光电器件、血清鉴定、免疫学等方面的应用很广，将其引入POM微米管中，以期得到可调的光致发光性质。因此，我们系统地进行了荧光染料FS掺杂的Keggin型α-SiMW11-F（M=WVI， MoVI和VV）微米管的制备以及荧光性质的研究。通过对比，我们发现这些杂化微米管的荧光性质在蓝光区与原料FS不同，这表明在杂化微米管中有新的发射中心产生。同时，随着多酸原料的改变，所合成的三种微米管的荧光性质也有所区别：全钨的和钼取代的微米管相似，钒取代的与前二者的却不一样。这可能是由于W/Mo和V的离子半径以及氧化态不同所致。另外，我们还发现用于合成微米管的这三种多酸化合物在反应体系中都能够抑制荧光染料的光漂白作用。2、以POM为基础的镧系化合物显示出许多吸引人的物理和化学性质，其中包括荧光性质、单分子磁性，Lewis酸催化活性等。如果将镧系元素离子掺杂到微米管中，可以将镧系离子的性质引入到POM微米管中。基于这一目的，我们制备了一系列镧系离子掺杂的12-钨硅酸盐微米管[Ln-SiW12，Ln=Eu（III），Tb（III），Dy（III），Nd（III），Yb（III）]，并研究了它们的荧光性质。众所周知，8-羟基喹啉（HQ）及其衍生物是非常有效的螯合剂，适合与三价镧系离子螯合。此外，含8-羟基喹啉基团的配合物无论是在溶液中还是固体相都有很强的荧光发射。因此，用8-羟基喹啉及其衍生物来合成基于镧系元素的荧光材料是很好的选择。基于以上考虑，我们又运用了一种“后合成”方法来得到一系列8-羟基喹啉螯合Ln的微米管，即LnQ-SiW12[Ln=Dy（III），Nd（III），Yb（III）]，这些微米管在近红外区都有很好的荧光发射。另外，在此系列的研究工作中，我们所用到的起始原料不是缺位的K8SiW11O39，而是用饱和H4SiW12O40来代替，这样就减少了POM从缺位向饱和型转换的步骤。3、阿霉素（ADM）用于治疗各种肿瘤已有五十多年之久，由于它在药物上的广泛应用以及在各种各样反应条件下表现出很高的活性，因而引起了越来越多科研工作者的研究兴趣。另一方面，考虑到杂多阴离子[SiWl2O40]4-具有抗病毒活性，因此我们将ADM分子引入到微米管中，以便发挥ADM、杂多阴离子[SiWl2O40]4-及微米管三者的特性。通过研究我们发现，ADM分子不仅成功地被掺杂到了微米管中，而且它的荧光性质也保持得很好。即使将SiW12-ADM微米管长时间放置在还原性H2S气体以及碱性NH3气体中，它的荧光性质依然很稳定。对我们进一步进行生物荧光探针等试验工作非常有利。本论文中所制备的不同物质掺杂的微米管材料既保持了POM的优良物理化学性能，又发挥了各掺杂物质的发光性质，这将在波长转换器、显示器材料、激光器、荧光探针等方面具有潜在的应用前景。