二氧化硅室温磷光传感材料的制备及应用研究

本项目拟主要采用溶胶-凝胶法制备以二氧化硅为基体的纳米室温磷光材料并制备具有较高灵敏度的室温磷光传感器。在二氧化硅基体中通过掺杂不同的金属或非金属元素，使得掺杂元素与二氧化硅发生化学键的作用，得到一系列发光强、寿命长的以二氧化硅为基体的纳米室温磷光复合材料。通过多种检测和表征手段，研究该复合材料的室温磷光发光机理并总结出参杂元素的参杂规律，使得通过掺杂不同的元素合成的系列室温磷光材料的发射光谱覆盖整个可见光区并用于室温磷光传感器的研制，制备出多种选择性好、灵敏度高的可视室温磷光传感器，并用于实际样品的分析；特别地，由于二氧化硅有较好的生物兼容性，因此，可将制备出单分散的具有发光强和寿命长的非金属二氧化硅室温磷光复合纳米材料的表面加以修饰，作为标记物用于生物分子的示踪与分析，为生物分子分析提供强发光的室温磷光标记材料。

本研究项目旨在合成金属氧化物掺杂的SiO2复合材料，并进行室温磷光特性 研究。采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2纳米复合物，其磷光强度能够被儿茶酚胺和邻 苯二酚猝灭。我们通过红外光谱、X射线光电子能谱、X射线精细结构对TiO2/SiO2与多巴 胺反应前后进行了表征，证明了是多巴胺与Ti原子发生螯合作用引起了磷光猝灭。猝灭后的TiO2/SiO2纳米复合物的磷光可以通过加入HCl溶液进行恢复。而抗坏血酸、尿酸 和一些常见的离子和氨基酸类对检测多巴胺没有影响，我们将这个磷光材料应用于医用 多巴胺注射液和人体尿样中多巴胺的检测，其回收率令人满意(86.86至103.8%)。也采用溶胶-凝胶法制备了钙掺杂的二氧化硅室温磷光纳米材料CaO/SiO2，为了得到性质稳 定且具有优良发光性能的CaO/SiO2 室温磷光材料，对材料的制备条件及测试条 件进行了优化，实现了对盐酸吡哆醇的初步检测。 .完成项目研究的同时，我们还开展了其他相关的研究工作，其中包括基于石墨相氮化碳的电致化学发光的研究及其对铜离子的检测、三(2,2'-联吡啶) 钌(Ⅱ) 自组装网 状结构膜电致化学发光传感器的构建、活化牛角制备氮掺杂多孔碳负极与性能研究、微 波辅助制备高赝电容性能纳米氧化镍材料的研究等工作，相关成果均发表在SCI收录的学术期刊上。