[發(fā)明專利]一種介孔硅基聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的制備方法及應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310123326.2
• 申請(qǐng)日: 2023-02-16
• 公開（公告）號(hào): CN116042209A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳航榕;張宇;李曉宏;黃越峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號(hào): C09K11/02
• 分類號(hào): C09K11/02;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 上海隆天律師事務(wù)所 31282
• 代理人: 朱俊躍;鐘宗

本發(fā)明提供了一種介孔硅基聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的制備方法及應(yīng)用，通過在制備的枝狀介孔氧化硅(DMSN)上負(fù)載AIE分子，從而得到介孔硅基聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料。利用DMSN豐富的納米孔道結(jié)構(gòu)對(duì)吸附固定AIE分子的數(shù)量、狀態(tài)等進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，可得到不同顏色、不同亮度的高亮穩(wěn)定熒光信號(hào)。本發(fā)明的技術(shù)方案克服了傳統(tǒng)熒光染料熒光穩(wěn)定性及水溶性差，解決了聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料水溶性不高、無法實(shí)現(xiàn)聚集可控等現(xiàn)有技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，具體地說，涉及一種介孔硅基聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的通用合成方法及應(yīng)用舉例。

背景技術(shù)

熒光是熒光分子受到光激發(fā)后從第一激發(fā)單重態(tài)經(jīng)輻射躍遷返回基態(tài)時(shí)所發(fā)射的光，熒光信號(hào)作為一種光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)，由于具有非破壞性、高度靈敏性、特異性以及可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等特點(diǎn)，在檢測(cè)、體內(nèi)體外成像等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。但對(duì)于大多數(shù)常規(guī)的有機(jī)熒光分子(如FITC)而言，由于分子間存在π-π堆積，使得其在高濃度或固體狀態(tài)下面臨聚集而產(chǎn)生聚集誘導(dǎo)淬滅(ACQ)現(xiàn)象，導(dǎo)致熒光猝滅，通常只能以非常稀的濃度使用，而且容易被光漂白，熒光性能不穩(wěn)定。

2001年，唐本忠課題組發(fā)現(xiàn)噻咯衍生物(HPS)具有一種與ACQ截然相反的現(xiàn)象，這類材料在稀溶液中表現(xiàn)出可忽略的熒光，隨著分子的聚集，熒光明顯增強(qiáng)，基于這一現(xiàn)象，聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)這一概念被提出。AIE分子成功克服了傳統(tǒng)熒光染料在應(yīng)用過程中ACQ效應(yīng)的局限，大大提高了光穩(wěn)定性和強(qiáng)度，在體外檢測(cè)及腫瘤成像和長(zhǎng)期示蹤等領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢(shì)。但AIE分子在面向?qū)嶋H應(yīng)用時(shí)仍存在一些不足：復(fù)雜環(huán)境下水溶性和光穩(wěn)定性等方面有待提高；缺乏聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子的普適性構(gòu)筑策略，以滿足不同的需求；聚集可控性差，難以實(shí)現(xiàn)發(fā)光性能的精準(zhǔn)調(diào)控等。

目前已報(bào)道用來負(fù)載AIE的材料包括金屬有機(jī)框架材料、水凝膠等，仍不能實(shí)現(xiàn)對(duì)AIE材料的物理或熒光性能的精準(zhǔn)調(diào)控，同時(shí)相互作用力弱，AIE分子易泄露，熒光穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的在于提供了一種穩(wěn)定性及水溶性好，可以實(shí)現(xiàn)聚集可控的介孔硅基聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的制備方法及應(yīng)用。

本發(fā)明的一方面，提供了一種介孔硅基聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，制備枝狀介孔氧化硅；

步驟2，在枝狀介孔氧化硅上負(fù)載AIE分子，得到介孔硅基聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料。

優(yōu)選的：所述步驟1中在制備枝狀介孔氧化硅后，還包括對(duì)枝狀介孔氧化硅的表面進(jìn)行改性。

優(yōu)選的：所述步驟1對(duì)枝狀介孔氧化硅表面改性包括疏水化或氨基化改性。

優(yōu)選的：所述步驟1中通過溶膠-凝膠法制備枝狀介孔氧化硅。

優(yōu)選的：所述步驟1疏水改性所用試劑為C8～C18的硅烷偶聯(lián)劑或二酸，C8～C18的硅烷偶聯(lián)劑或C8～C18的二酸與原硅酸乙酯的體積比為1:8～1:24。

優(yōu)選的：所述步驟2中的AIE分子帶有正電荷及疏水端或具有共價(jià)接枝基團(tuán)。

優(yōu)選的：所述步驟2中AIE分子為：

優(yōu)選的：所述步驟2中通過將枝狀介孔氧化硅分散于二甲基亞砜中，加入AIE分子的二甲基亞砜溶液進(jìn)行攪拌，得到介孔硅基聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料。

優(yōu)選的：所述步驟2中AIE分子與枝狀介孔氧化硅的質(zhì)量比為1:200～6:200，攪拌溫度為25～80℃，攪拌時(shí)間為4～24h。

本發(fā)明的另一方面，提供了根據(jù)上述的介孔硅基聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的制備方法所得到介孔硅基聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料在離子檢測(cè)、生物標(biāo)志物體外檢測(cè)或熒光成像中的應(yīng)用。

本發(fā)明技術(shù)方案的一種介孔硅基聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料、復(fù)相熒光陶瓷的制備方法，具有以下的有益效果：