一种介孔硅基聚集诱导发光材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种介孔硅基聚集诱导发光材料的制备方法及应用，通过在制备的枝状介孔氧化硅(DMSN)上负载AIE分子，从而得到介孔硅基聚集诱导发光材料。利用DMSN丰富的纳米孔道结构对吸附固定AIE分子的数量、状态等进行精准调控，可得到不同颜色、不同亮度的高亮稳定荧光信号。本发明专利技术的技术方案克服了传统荧光染料荧光稳定性及水溶性差，解决了聚集诱导发光材料水溶性不高、无法实现聚集可控等现有技术问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种介孔硅基聚集诱导发光材料的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及材料领域，具体地说，涉及一种介孔硅基聚集诱导发光材料的通用合成方法及应用举例。

技术介绍

[0002]荧光是荧光分子受到光激发后从第一激发单重态经辐射跃迁返回基态时所发射的光，荧光信号作为一种光学检测系统的输出数据，由于具有非破坏性、高度灵敏性、特异性以及可实时监测等特点，在检测、体内体外成像等领域被广泛应用。但对于大多数常规的有机荧光分子(如FITC)而言，由于分子间存在π
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π堆积，使得其在高浓度或固体状态下面临聚集而产生聚集诱导淬灭(ACQ)现象，导致荧光猝灭，通常只能以非常稀的浓度使用，而且容易被光漂白，荧光性能不稳定。
[0003]2001年，唐本忠课题组发现噻咯衍生物(HPS)具有一种与ACQ截然相反的现象，这类材料在稀溶液中表现出可忽略的荧光，随着分子的聚集，荧光明显增强，基于这一现象，聚集诱导发光(AIE)这一概念被提出。AIE分子成功克服了传统荧光染料在应用过程中ACQ效应的局限，大大提高了光稳定性和强度，在体外检测及肿瘤成像和长期示踪等领域具有明显优势。但AIE分子在面向实际应用时仍存在一些不足：复杂环境下水溶性和光稳定性等方面有待提高；缺乏聚集诱导发光分子的普适性构筑策略，以满足不同的需求；聚集可控性差，难以实现发光性能的精准调控等。
[0004]目前已报道用来负载AIE的材料包括金属有机框架材料、水凝胶等，仍不能实现对AIE材料的物理或荧光性能的精准调控，同时相互作用力弱，AIE分子易泄露，荧光稳定性差。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供了一种稳定性及水溶性好，可以实现聚集可控的介孔硅基聚集诱导发光材料的制备方法及应用。
[0006]本专利技术的一方面，提供了一种介孔硅基聚集诱导发光材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1，制备枝状介孔氧化硅；
[0008]步骤2，在枝状介孔氧化硅上负载AIE分子，得到介孔硅基聚集诱导发光材料。
[0009]优选的：所述步骤1中在制备枝状介孔氧化硅后，还包括对枝状介孔氧化硅的表面进行改性。
[0010]优选的：所述步骤1对枝状介孔氧化硅表面改性包括疏水化或氨基化改性。
[0011]优选的：所述步骤1中通过溶胶
‑
凝胶法制备枝状介孔氧化硅。
[0012]优选的：所述步骤1疏水改性所用试剂为C8～C18的硅烷偶联剂或二酸，C8～C18的硅烷偶联剂或C8～C18的二酸与原硅酸乙酯的体积比为1:8～1:24。
[0013]优选的：所述步骤2中的AIE分子带有正电荷及疏水端或具有共价接枝基团。
[0014]优选的：所述步骤2中AIE分子为：
[0015][0016]优选的：所述步骤2中通过将枝状介孔氧化硅分散于二甲基亚砜中，加入AIE分子的二甲基亚砜溶液进行搅拌，得到介孔硅基聚集诱导发光材料。
[0017]优选的：所述步骤2中AIE分子与枝状介孔氧化硅的质量比为1:200～6:200，搅拌温度为25～80℃，搅拌时间为4～24h。
[0018]本专利技术的另一方面，提供了根据上述的介孔硅基聚集诱导发光材料的制备方法所得到介孔硅基聚集诱导发光材料在离子检测、生物标志物体外检测或荧光成像中的应用。
[0019]本专利技术技术方案的一种介孔硅基聚集诱导发光材料、复相荧光陶瓷的制备方法，具有以下的有益效果：
[0020]1.本专利技术提出了一种纳米尺度下可控调节硅基聚集诱导发光材料的制备方法，提供了聚集诱导发光分子的普适性构筑策略，不改变AIE分子种类即可实现荧光颜色及强度的变化，实现发光性能的精准调控。
[0021]2.本专利技术得到的硅基聚集诱导发光材料形貌均匀，水分散性良好，比表面积大，荧光稳定性高，发光强度高。
[0022]3.本制备方法可获得高亮稳定的荧光信号，在检测或荧光成像领域具有良好应用潜力。
附图说明
[0023]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
[0024]图1a为实施例1得到的硅基AIE材料DMSN的TEM图；
[0025]图1b为实施例1得到的硅基AIE材料DMSN的尺寸分布图；
[0026]图2为实施例1、实施例2、实施例3及实施例4得到的硅基AIE材料的水接触角图，其中，a
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f分别为DMSN、DNC、SMSN
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1、SMSN
‑
2、SMSN
‑
3、pSMSN的水接触角图；
[0027]图3为实施例2得到的不同质量比例的硅基AIE材料DNCA的荧光数码照片图；
[0028]图4为实施例3得到的硅基AIE材料分散在水和乙醇中的荧光光谱图(激发光为498nm)，其中，SMA是指SMA
‑
1(内插照片中1和3、2和4分别为SMA
‑
1分散在水、乙醇中的日光及紫外灯下数码照片)；
[0029]图5a为实施例1、实施例2、实施例3得到的硅基AIE材料的荧光光谱图(激发光为498nm)，其中，SMA是指SMA
‑
1；
[0030]图5b为实施例1、实施例2、实施例3得到的硅基AIE材料的荧光数码照片图，其中，1是DMSN，2是DA，3是DNCA，4是SMA
‑
1；
[0031]图6a为实施例3、实施例4得到的硅基AIE材料的荧光光谱图(激发光为498nm)；
[0032]图6b为实施例3、实施例4得到的硅基AIE材料的荧光数码照片图，其中，1是SMA
‑
1，
2是SMA
‑
2，3是SMA
‑
3，4是pSMA；
[0033]图7a为实施例1、实施例5、实施例6得到的硅基AIE材料的荧光光谱图，其中，DNB
‑
2是指DNB
‑
2(80℃下反应4h)；
[0034]图7b为实施例6在不同温度下得到的硅基AIE材料的荧光光谱图；
[0035]图7c为实施例6在不同反应时间下得到的硅基AIE材料的荧光强度图(激发光为350nm，发射光为509nm处的荧光强度)；
[0036]图8a为实施例3(激发光为498nm)得到的硅基AIE材料(指SMA
‑
1)进行日光照射24h前后的荧光光谱图；
[0037]图8b为实施例6(激发光为350nm)得到的硅基AIE材料(指80℃下反应4h得到的DNB
‑
2)进行日光照射24h前后的荧光光谱图；
[0038]图8c为对比例1(激发光为488nm)得到的硅基AIE材料进行日光照射24h前后的荧光光谱图；
[0039]图9为实施例3(指SMA
‑
1)对Cu
2+
荧光强度响应图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种介孔硅基聚集诱导发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制备枝状介孔氧化硅；步骤2，在枝状介孔氧化硅上负载AIE分子，得到介孔硅基聚集诱导发光材料。2.根据权利要求1所述的介孔硅基聚集诱导发光材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1中在制备枝状介孔氧化硅后，还包括对枝状介孔氧化硅的表面进行改性。3.根据权利要求2所述的介孔硅基聚集诱导发光材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1对枝状介孔氧化硅表面改性包括疏水化或氨基化改性。4.根据权利要求2所述的介孔硅基聚集诱导发光材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1中通过溶胶
‑
凝胶法制备枝状介孔氧化硅。5.根据权利要求3所述的介孔硅基聚集诱导发光材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1中疏水改性所用试剂为C8～C18的硅烷偶联剂或二酸，与原硅酸乙酯的体积比为1:8～1:24。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈航榕，张宇，李晓宏，黄越峰，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：