荧光自旋转换复合功能材料及其温度传感性能研究

批准号:
21671027
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
吴大雨
依托单位:
学科分类:
B0102.配位化学
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘莉、郑喆、张明、潘菲菲、黄帅丹、雍娟、李尧、刘扬
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中文摘要
具有多种物理性质的固体无机/有机杂化材料在诸多领域显现出协同性相互作用,受自旋转换调节的荧光材料在药物输送、生物标记和温度测量等领域具有潜在的应用价值。本项目以配位化学为基础,设计合成自旋转换多齿有机配体,一方面,通过共价键连接荧光基团,将自旋转换功能基团和荧光基团偶联在一个分子中,再进一步和Fe(II)配位形成带有荧光基团的自旋转换配合物,表征配合物的变温结构、荧光性质和磁性;另一方面,通过多螯合位点配体和Fe(II)在反相微乳条件下制备多核自旋交叉@SiO2纳米粒子,再进一步和带有三乙氧基硅烷的荧光基团通过接枝共聚,使得无机固体氧化物载体表面修饰荧光基团,从而形成荧光/自旋转换@SiO2纳米复合物固体材料。通过表征材料的荧光性质(强度、位移、量子产量、荧光寿命等)和磁性的温度依赖性,揭示荧光信号和磁信号的相互作用规律,通过建立两者的协同效应,发展基于磁双稳性的荧光温度传感器。
英文摘要
The inorganic/organic hybrid materials that consist of multiple physical properties, such as spin transition and fluorescence would exhibit the synergistic interaction in many fields. Such a protocol would undoubtedly have prospects in the fields of biomarkers, drug delivery, and thermometry. Based on the coordination chemistry, we will prepare a series of chelating ligand for spin crossover in the project, which is linked to organic fluorogenic group through covalent bond. By doing so, the spin-crossover functional group will be combined with fluorescent groups in an individual molecule, which will be further coordinated with Fe(II) ion to fabricate fluorescent spin crossover compounds. The compounds will be characterized by variable-temperature structure, fluorescence and magnetism. On the other hand, we will prepare some polynuclear SCO@SiO2 nanoparticles by reacting multichelating ligand with Fe(II) under the condition of reverse microemulsion. Then the nanoparticle will further be grafted by some fluorescent group through silicate in order to graft some fluorescent groups on the surface of the inorganic solid as support. Hence, the fluorescent spin crossover@SiO2 nanocomposite materials will be prepared. The investigation of fluorescence property of materials, including intensity, wavelength shift, quantum yield and lifetime to probe the temperature dependence. The study of variable-temperature magnetic data revealed the interaction between fluorescent signals and magnetic susceptibility. According to the synergy between them, the magnetic bistability-based fluorescent thermometer will be developed.
具有多种物理性质的固体无机/有机杂化材料在诸多领域显现出协同性相互作用,磁性荧光材料在药物输送、生物标记和温度测量等领域具有潜在的应用价值。在项目执行期内,设计合成了多种有机配体,系统研究了其和过渡金属或者稀土离子的组装、结构与温度依赖的物理性能。成功合成了一系列铁簇化合物并对其进行了结构表征与电子行为研究;基于不对称螯合配体设计合成了系列 3d-4f 多核数杂金属分子组装体,系统研究了分子发光对外界刺激,如温度、压力的响应发光行为;采用 Gd/Mn 杂化体系,研究了磁制冷和荧光的双重性质,为发展荧光磁性材料奠定了理论基础;采用后合成方法,设计了一系列稀土@MOF 杂化材料,并研究了温度响应发光机制;提出咪唑配体的离域‒定域电子结构的设计思路,发展了反向热猝灭荧光MOF材料,并详细研究了温度响应机制。通过表征材料的荧光性质(强度、位移、量子产量、荧光寿命等)和磁性的温度依赖性,揭示荧光信号和磁信号的相互作用规律,通过建立两者的协同效应,发展基于磁双稳性的荧光温度传感器。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:10.1016/j.inoche.2018.03.027
发表时间:2018-06
期刊:Inorganic Chemistry Communications
影响因子:3.8
作者:Yang Liu;Juan Yong;Y. Li;Wei Huang;Shuaidan Huang;Dayu Wu
通讯作者:Yang Liu;Juan Yong;Y. Li;Wei Huang;Shuaidan Huang;Dayu Wu
DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.18089
发表时间:2019
期刊:合成化学
影响因子:--
作者:李育杰;黄薇;徐郡;吴大雨
通讯作者:吴大雨
DOI:10.1039/d0dt02033h
发表时间:2020-08
期刊:Dalton transactions
影响因子:4
作者:Chengfeng Yu;Xiaoling Wang;Ting Wu;X. Gu;Wei Huang;A. Kirillov;Dayu Wu
通讯作者:Chengfeng Yu;Xiaoling Wang;Ting Wu;X. Gu;Wei Huang;A. Kirillov;Dayu Wu
DOI:10.1021/acs.inorgchem.7b00457
发表时间:2017-06-05
期刊:INORGANIC CHEMISTRY
影响因子:4.6
作者:Huang, Wei;Pan, Feifei;Wu, Dayu
通讯作者:Wu, Dayu
Tunable Luminescent Heterometallic Zn2Ln2 Edge-Defective Molecular Cubane with Stimuli-Responsive Properties
具有刺激响应特性的可调谐发光异金属Zn 2 Ln 2 边缘缺陷分子古巴烷
DOI:10.1021/acs.inorgchem.7b00567
发表时间:2017-06-19
期刊:INORGANIC CHEMISTRY
影响因子:4.6
作者:Huang, Wei;Zhang, Ming;Wu, Dayu
通讯作者:Wu, Dayu
电子离域型高核混合价铁簇:多稳态QCA分子组装与量子信息存储性能
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:75万元
- 批准年份:2021
- 负责人:吴大雨
- 依托单位:
电子离域型高核混合价铁簇:多稳态QCA分子组装与量子信息存储性能
- 批准号:92161121
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:75.00万元
- 批准年份:2021
- 负责人:吴大雨
- 依托单位:
国内基金
海外基金
