Eu離子稀土配合物與Ag@SiO2納米粒子紡絲

閆培培 叢龍壯 張曉琳 韓真真 唐建國(guó)

摘 要：在本實(shí)驗(yàn)中，中我們首先制備了尺寸分布均勻得Ag納米顆粒，然后通過(guò)正硅酸乙酯的水解來(lái)實(shí)現(xiàn)了納米銀表面SiO2的包覆，得到了Ag@SiO2顆粒。在接下來(lái)又實(shí)現(xiàn)了Eu，TTA，Phen的相繼添加以及靜電吸附作用，使得Eu絡(luò)合物能吸附在SiO2的表面。通過(guò)后續(xù)熒光的測(cè)定，實(shí)現(xiàn)了用Ag@SiO2來(lái)增強(qiáng)Eu（TTA）3Phen 的熒光效果。

關(guān)鍵詞：稀土配合物；Ag@SiO2；Eu

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.182

0 前言

稀土配合物在熒光材料、電致發(fā)光器件和熒光生物系統(tǒng)探針?lè)矫嬗兄匾獞?yīng)用。然而，也存在一些缺點(diǎn)限制了鑭系配合物的實(shí)際應(yīng)用。適當(dāng)?shù)木嚯x可以?xún)?yōu)化鑭系配合物的金屬增強(qiáng)熒光[1]。納米二氧化硅顆粒能提高玫瑰紅的熒光強(qiáng)度[2]。與此同時(shí)，等離子體已成為一個(gè)最有吸引力的領(lǐng)域[3]，金屬的傳導(dǎo)電子和電磁（EM）輻射產(chǎn)生了與入射輻射共振電子之間的集體振蕩相互作用；這被稱(chēng)為局域表面等離子體共振（LSPR），尤其是當(dāng)這種作用是被限制在金屬納米空間結(jié)構(gòu)中。例如，有的文章中已經(jīng)提到過(guò)把銀納米粒子納入氮化銦鎵發(fā)光二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)LSPR，并且借助電子躍遷提高發(fā)光強(qiáng)度，與此同時(shí)Ag NPs應(yīng)與硅或其他介質(zhì)保護(hù)層（殼）以防止其氧化過(guò)程。我們得到了Ag@SiO2顆粒。在接下來(lái)又實(shí)現(xiàn)了Eu，TTA，Phen的相繼添加以及靜電吸附作用，通過(guò)后續(xù)熒光的測(cè)定，實(shí)現(xiàn)了用Ag@SiO2來(lái)增強(qiáng)Eu（TTA）3Phen 的熒光效果。PVB進(jìn)行混合以及靜電紡絲得到了纖維。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

硝酸銀、檸檬酸鈉、葡萄糖、氨水、聚乙烯吡咯烷酮（PVP，MW=58000）、乙醇、正硅酸乙酯（TEOS）、甲醇、氧化銪（Eu2O3，99.9%）、鄰菲羅啉、2-噻吩甲酰三氟丙酮、聚乙烯縮丁醛（PVB）。

1.2 儀器與表征

透射電鏡，熒光光譜儀，掃描電鏡。

1.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

取檸檬酸鈉，葡萄糖，PVP在103℃加熱。在10mL離心管中取0.027克硝酸銀配制成PH=8的硝酸銀水溶液，使用1mL一次性注射器進(jìn)行硝酸銀溶液的滴加。得到灰綠色納米銀顆粒凝膠溶液。取先前制備的納米銀顆粒溶液，乙醇、水以及濃氨水存放于單口燒瓶中，在40℃條件下進(jìn)行磁力攪拌加熱。取1ml正硅酸乙酯稀釋溶液滴加入納米銀的溶液中，在恒定的溫度下磁力攪拌反應(yīng)2h，得到橙黃色Ag@SiO2溶液。取先前制備出的Ag@SiO2顆粒，用甲醇定容至10ml，倒入50ml容量的單口燒瓶中在40℃條件下進(jìn)行恒溫加熱。加入TTA溶液，反應(yīng)半小時(shí)后加入EuCl3，用稀氨水調(diào)節(jié)PH=7.5后加入Phen溶液。把上一步得到的Ag@SiO2@ETP顆粒熒光增強(qiáng)甲醇溶液，添加PVB，然后對(duì)溶液進(jìn)行攪拌溶解，將液體裝入靜電紡絲注射器中，進(jìn)行16KV條件下的靜電紡絲，得到白色纖維。

2 結(jié)果與討論

圖1顯示得到的銀納米顆粒分布均勻，尺寸一致，大約在40nm左右。由于其獨(dú)特的納米尺寸結(jié)構(gòu)的存在，使得粒子在制備成功之后很短的時(shí)間就會(huì)發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象。因此通過(guò)TEOS的添加，由于其在堿性條件下的水解，使得Ag 納米顆粒表面分布了一層均勻的二氧化硅介質(zhì)，它的厚度為25-35nm.這些分散良好尺寸分布均勻的Ag@SiO2顆粒被制備出來(lái)，是在連續(xù)的第一以及第二步驟的反應(yīng)基礎(chǔ)上進(jìn)行的。在核殼結(jié)構(gòu)的表面上添加了稀土離子Eu以及它的配體TTA和Phen，在Ag@SiO2表面得到了顆粒狀的Eu（tta）3Phen絡(luò)合物。

從圖2可以看出，由于Ag@SiO2的添加，使得Eu（tta）3Phen絡(luò)合物的熒光強(qiáng)度得到了明顯的增強(qiáng)，比原來(lái)的強(qiáng)度大約提升了5到6倍。在圖的兩種形態(tài)的絡(luò)合物均處于相同的濃度之中，由于Ag@SiO2的等離子體共振效應(yīng)，使得熒光強(qiáng)度得到了明顯增強(qiáng)，但是光譜結(jié)構(gòu)并沒(méi)有改變，說(shuō)明熒光發(fā)光的機(jī)制沒(méi)有改變。熒光激發(fā)圖的發(fā)射波長(zhǎng)為342nm附近，發(fā)射譜圖中激發(fā)波長(zhǎng)為615nm，兩個(gè)光譜圖中所用的狹縫寬度均為5nm×5nm。

與此同時(shí)，從圖2的掃描電子顯微鏡圖可以看出把制備出來(lái)的Ag@SiO2@ETP與PVB進(jìn)行混合以及靜電紡絲，得到了長(zhǎng)度連續(xù)直徑分布1μm的纖維。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

（1）得到了核殼Ag@SiO2@ETP結(jié)構(gòu)。

（2）通過(guò)熒光光譜顯示，當(dāng)ETP絡(luò)合物包覆在Ag@SiO2粒子表面的時(shí)候，得到了明顯的熒光增強(qiáng)效果。

（3）制備出的Ag@SiO2@ETP與PVB混合靜電紡絲纖維。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：閆培培（1992-），女，碩士，研究方向：雜化材料。