SiO_2凝胶玻璃中有机发光物质的浓度猝灭机制

具有双重荧光切换能力的SiO_(2)纳米粒子的制备及性能研究金越波;吴斌;石刚【期刊名称】《化工新型材料》【年(卷),期】2024(52)6【摘要】动态荧光切换材料广泛应用于信息加密领域。

为了实现纳米粒子的多重荧光特性,首先制备了共价连接四苯乙烯的SiO_(2)纳米粒子(TPE-SiO_(2)),通过表面改性和接枝,将光致变色分子螺吡喃修饰在TPE-SiO_(2)表面,得到具有双重荧光特性的SiO_(2)纳米粒子(TPE-SiO_(2)-SP)。

结果表明:TPE-SiO_(2)的激发波长在320nm,发射波长在480nm左右,荧光强度随着其粒径的减小而明显增强;对TPE-SiO_(2)-SP进行紫外光照射后,TPE-SiO_(2)-SP表面的螺吡喃从无荧光的螺吡喃结构(SP)形式转换为有荧光的部花菁结构(MC)形式,发出明亮的红色荧光;在反应体系中加入H+离子后,螺吡喃分子转化为无荧光的质子化部花菁结构(MCH+)形式,TPE-SiO_(2)-SP又显现出淡蓝色荧光。

这种具有荧光切换能力的纳米粒子有望应用于信息加密平台的构建。

【总页数】5页(P117-121)【作者】金越波;吴斌;石刚【作者单位】江南大学化学与材料工程学院【正文语种】中文【中图分类】TB34【相关文献】1.一锅煮法制备蓝色荧光铕纳米粒子及其荧光性能研究2.SiO_(2)包覆TiO_(2)复合纳米粒子的制备及防晒性能研究3.钴蓝基纳米球形粒子(SiO_(2)-CoAl_(2)O_(4))的制备条件及电泳性能研究4.纳米SiO_(2)包覆Na_(2)Ca_(2.93)Si_(6)O_(16):7% Eu^(3+)荧光粉的制备及性能研究5.纳米SiO_(2)复合粒子/有机硅低聚物透明超疏水复合涂层的制备及其性能因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第26卷第2期2000年3月 光学技术OPTICAL TECHN IQU E Vol.26No.2March 2000文章编号:100221582(2000)022*******SiO 2光学增透膜的制备及光学性能Ξ孙继红,章斌,徐耀,范文浩,吴东,孙予罕(中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西太原　030001)摘要:在碱催化体系中以正硅酸乙酯(TEOS )为前驱体制得SiO 2溶胶,采用旋转镀膜法(spin 2coating )制备SiO 2光学增透膜。

研究了在不同制备条件下对膜层光学性质的影响,推算了膜层的折射率及厚度,并由此给出膜层孔隙率以及膜层的厚度与转速的关系。

关键词:溶胶2凝胶;TEOS ;增透膜中图分类号:O484141 文献标识码:APreparation and optical properties of SiO 2AR coatingSUN Ji 2hong ,ZH ANG Bin ,X U Y ao ,FAN Wen 2hao ,WU Dong ,SUN Y u 2han(State K ey Laboratory of Coal Conversion ,Institute of Coal Chemistry ,Chinese Academy of Sciences ,Taiyuan 030001,China )Abstract :SiO 2AR coating were made by spin 2coating ,using TEOS as precursor ,S ols were obtained in NH 3・H 2O catalysis.The properties of coating have been studied based on the transmittance s pectra ,the relationships with refractive index and thickness of the coating are deduced and the porosity of coatings was given.K ey w ords :S ol 2G el ;TEOS ;AR coating1　引　言近年来,溶胶2凝胶法在制膜方面获得了广泛的应用[1],特别是SiO 2溶胶在光学领域中被认为是制备光学薄膜的主要发展方向之一[2～3]。

第５０卷第２期２０２１年２月人　工　晶　体　学　报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＹＮＴＨＥＴＩＣＣＲＹＳＴＡＬＳＶｏｌ．５０　Ｎｏ．２Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２０２１ＳｉＯ２气凝胶分子动力学模拟研究进展杨　云，史新月，吴红亚，秦胜建，张光磊（石家庄铁道大学材料科学与工程学院，石家庄　０５００４３）摘要：二氧化硅（ＳｉＯ２）气凝胶是一种拥有三维骨架网络结构的纳米多孔材料，具有高孔隙率、低密度和低热导率等许多独特的性能。

但是由于二氧化硅气凝胶本身的脆性及高温稳定性差等原因，限制了其大规模应用。

二氧化硅气凝胶的热力学性能与其内部的三维骨架和孔结构紧密相关，掌握二氧化硅气凝胶内部微结构演化规律与宏观性能的关联，是改善其热力学性能的前提。

分子动力学模拟可以从原子层面分析和探索气凝胶的结构并预测其热力学性能。

本文对分子动力学模拟下二氧化硅气凝胶势函数、多孔结构建模、结构表征、力学性能和热性能方面进行了详细总结，有助于从原子层面解释二氧化硅气凝胶结构与性能之间的关系，为从成分和结构方面设计气凝胶提供一种理论指导方法。

关键词：ＳｉＯ２气凝胶；分子动力学；微结构；力学性能；热性能中图分类号：ＴＱ４２７文献标志码：Ａ文章编号：１０００ ９８５Ｘ（２０２１）０２ ０３９７ １０ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＭｏｌｅｃｕｌａｒＤｙｎａｍｉｃｓＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＳｉＯ２ＡｅｒｏｇｅｌｓＹＡＮＧＹｕｎ，ＳＨＩＸｉｎｙｕｅ，ＷＵＨｏｎｇｙａ，ＱＩＮＳｈｅｎｇｊｉａｎ，ＺＨＡＮＧＧｕａｎｇｌｅｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＴｉｅｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００４３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓａｒｅｎａｎｏｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｆｒａｍｅｗｏｒｋｎｅｔｗｏｒｋｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓｈａｖｅｍａｎｙｕｎｉｑｕｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｐｏｒｏｓｉｔｙ，ｌｏｗｄｅｎｓｉｔｙ，ｌｏｗｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄａｃｏｕｓｔｉｃａｌｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｄｕｅｔｏｔｈｅｐｏｏｒｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓｓｕｃｈａｓｂｒｉｔｔｌｅｎｅｓｓａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅｃｏｍｍｅｒｃｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓｉｓｌｉｍｉｔｅｄ．Ｔｈｅｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓａｒｅｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｉｒｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｌｉｇａｍｅｎｔｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓｉｓｅｓｓｅｎｔｉａｌｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｉｒｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｙｎａｍｉｃｓ（ＭＤ）ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓａｒｅａｎａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｔｏｏｌｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｆｒｏｍｔｈｅａｔｏｍｉｓｔｉｃｌｅｖｅｌ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｃｃｕｒａｔｅｐｏｔｅｎｔｉａｌ，ＭＤｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｈａｖｅｃｏｒｒｅｃｔｌｙｐｒｅｄｉｃｔｅｄｔｈｅｐｏｗｅｒｌａｗｔｈａｔｒｅｌａｔｅｓｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｄｅｎｓｉｔｙ．ＭＤｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓａｌｓｏａｎａｌｙｚｅａｅｒｏｇｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｒｏｍｔｈｅａｔｏｍｉｓｔｉｃｌｅｖｅｌａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｉｒｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｉｎｔｅｒａｔｏｍｉｃｐｏｔｅｎｔｉａｌ，ｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓｆｒｏｍｔｈｅａｓｐｅｃｔｏｆＭＤｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｉｓｗｏｒｋｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｓｔｏｅｘｐｌａｉｎｉｎｇｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓｆｒｏｍｔｈｅａｔｏｍｉｓｔｉｃｌｅｖｅｌ，ｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒｄｅｓｉｇｎｉｎｇｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓｉｎｔｅｒｍｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳｉＯ２ａｅｒｏｇｅｌ；ｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｙｎａｍｉｃ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ 收稿日期：２０２０ １０ ２１ 基金项目：国家自然科学基金（５１５０２１７９）；河北省自然科学基金（Ｅ２０２０２１００７６） 作者简介：杨　云（１９９２—），女，河北省人，硕士研究生。

TiO2-SiO2系统凝胶玻璃薄膜折射率的研究
TiO2-SiO2系统凝胶玻璃薄膜折射率的研究
应用光度法研究了溶胶-凝胶系统组成、热处理温度对TiO2-SiO2系统凝胶玻璃薄膜折射率的影响规律.随薄膜中TiO2含量的增加以及热处理温度的升高,薄膜的折射率逐渐增大.通过调整TiO2-SiO2系统的组成及适当的热处理温度,可实现TiO2-SiO2系统薄膜折射率在1.5～2.4之间的连续变化.
作者：樊先平郝霄鹏姚华文王民权作者单位：樊先平,王民权(浙江大学材料科学与工程学系,浙江,杭州,310027浙江大学硅材料国家重点实验室,浙江,杭州,310027)
郝霄鹏,姚华文(浙江大学材料科学与工程学系,浙江,杭州,310027) 刊名：功能材料ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF FUNCTIONAL MATERIALS 年，卷(期)：2002 33(2) 分类号：O484.41 关键词：溶胶-凝胶折射率 TiO2-SiO2薄膜。

置换溶出法制备SiO_2气凝胶探索研究近年来,随着能源紧缺和环保问题的加剧,越来越多的团队尝试研究和探索新型气凝胶,希望实现SiO2气凝胶的真正产业化。

本文基于常温常压干燥法的前提提出了合成气凝胶的新思路一置换溶出法,以合成制备工艺简单、成本低廉、生产过程绿色环保作为根本出发点。

用工业水玻璃作为原料,分别探索了应用不同基团高分子聚合物PEG(分子量600、1000、6000、10000)、PVA和PAM置换溶出合成Si02气凝胶的方法,另外尝试引入海藻酸钠置换溶出合成SiO2气凝胶。

具体探索研究内容如下：(1)向SiO2水溶胶中加入高分子聚合物,利用溶胶-凝胶法合成有机—无机复合的Si02湿凝胶。

探索先置换溶出法和后置换溶出法对合成SiO2气凝胶的影响,实验结果为后置换溶出法合成的固体平均孔径12nm,形成三维网状结构,先置换溶出法合成的固体更接近于干凝胶,孔隙较少,颗粒粒径大。

对比了微波快速干燥和烘箱缓慢干燥对合成固体性能的影响,得出结论微波干燥不适用于置换溶出法合成Si02湿凝胶。

(2)高分子聚合物添加比例分别为1%、0.5‰、1‰、0.8‰、0.5‰、0.1%0、0.05%o,测试各组FI-IR, SEM、TEM、XRD、TG-DSC性能表现。

实验结果：高聚物引入量为0.05‰和0.1‰时SiO2气凝胶密度小,孔结构好；引入PEG时,随PEG 分子量增加,固体的平均孔径和孔容积减小,比表面积增大；采用PAM、PEG、PVA 置换溶出合成Si02气凝胶颗粒或团簇平均直径10-20 nm,平均孔径18nm,大部分是1～25nm小孔,分布均匀,有少量孔径在100nm左右大小；通过海藻酸钠用置换溶出法合成的SiO2气凝胶不适用于作为置换溶出法的介质。

(3)优化使用TMCS表面改性法合成SiO2气凝胶的工艺,优化后合成条件为45℃恒温水浴、密封磁力搅拌。

优化置换溶出法合成工艺结论：置换溶出温度应从80-C逐渐升温至105℃,并循环多次；PH值在6.2-6.4凝胶反应速率最快；置换溶出时间达到72小时以上。

纳米SiO 2改性PMMA的性能研究X贲信学(黑龙江中盟龙新化工有限公司,黑龙江安达　151400) 摘　要:讨论了纳米粒子SiO 2的加入对PMMA 的冲击强度,拉伸强度,光学性能,耐热性等一系列性能的影响。

结果表明纳米SiO 2的加入使复合材料的力学性能,热学性能都发生变化。

复合材料的冲击强度,拉伸强度随无机成分SiO 2含量的增加,呈下降趋势,而软化点温度则呈上升趋势。

关键词:纳米SiO 2;甲基丙烯酸甲酯(MMA );纳米复合材料;原位本体聚合法 中图分类号:T B383 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)04—0007—02 聚合物基纳米复合材料是近几年研究较多的纳米材料。

其中,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米复合材料的报道和研究倍受人们的关注。

PMMA 即有机玻璃,它是一种无定形聚合物,透明、耐光,具有较好的韧性、易于加工成型等优点,但耐热性、耐刻划能力差,因而限制了它的使用范围。

有机玻璃度在80～90℃以上便开始软化变形,这些缺陷限制了它的应用范围。

经普遍接枝、共聚等化学改性后得到的聚合物,通常只能单方面改善其某些性能,且改性后其自身性能会发生改变。

为克服这些不利方面,可利用纳米粒子对PMMA 进行改性。

改性后的复合材料的耐热性、机械强度和抗冲击性以及其它性能得到了很大的提高从而扩大了PMMA 的应用范围。

本文讨论了SiO 2纳米粒子的加入对PMMA 的冲击强度,拉伸强度,光学性能,耐热性等性能的影响。

重点是对纳米SiO 2的表面改性,而难点在于SiO 2纳米粒子在PMMA 中的分散是否均匀,及SiO 2纳米粒子与PMMA 的复合。

1　纳米粒子改性高分子材料的方法聚合物纳米复合材料综合了无机纳米粒子、聚合物材料的优良特性,具有良好的机械、光、电、磁等功能特性,在许多领域有广泛的应用前景。

聚合物纳米复合材料的制备方法与一般粉末填料改性聚合物材料的方法既有相同点,也有其特殊的一面。

有机溶剂纳米SiO_2溶胶的制备和性能何为;王守绪;王慧秀;王偕恕【期刊名称】《材料研究学报》【年(卷),期】2006(20)6【摘要】提出了一种经济、简便、实用的制备沸点高于100℃的有机溶剂SiO_2溶胶的方法,可制备出无色、澄清、透明、浓度为5%～10%的有机硅溶胶,在pH值6～9范围内稳定．使用H_3CSi(OCH_3)_3作为封端剂可阻止SiO_2溶胶凝胶化,其作用机制在于：通过封端剂分子水解出的活性羟基,与SiO_2粒子表面活性基团反应,阻断溶胶粒子的生长,使溶胶稳定性提高．以这种有机溶剂纳米SiO_2溶胶作为铝电解电容器工作电解液中添加剂,可改善电容器的性能,使其耐压有较大提高．【总页数】4页(P617-620)【关键词】无机非金属材料;二氧化硅溶胶;纳米二氧化硅;纳米添加剂【作者】何为;王守绪;王慧秀;王偕恕【作者单位】电子科技大学应用化学系【正文语种】中文【中图分类】TQ127.2;TM535【相关文献】1.粉体填充溶胶凝胶制备多孔纳米SiO_2薄膜 [J], 苏雨;李阳;张培;周小愉;费云龙2.CuO(CoO,MnO)/SiO_2纳米复合气凝胶催化剂载体的溶胶-凝胶法制备及成胶机理 [J], 赵越卿;赵海雷;梁英华;贾千一;郭红霞;沈毅3.溶胶-凝胶法制备环氧树脂/纳米SiO_2复合材料中纳米粒子的分散性研究 [J], 牟其伍;赵玉顺;林涛4.CuO(CoO,MnO)/SiO_2纳米复合气凝胶的溶胶-凝胶法制备、成胶机理及表征[J], 贾千一;赵越卿;沈毅;赵海雷;梁英华;荣建丰5.溶胶—凝胶法制备TEOS-DOS基SiO_2疏水减反射膜:溶胶微结构对膜性能的影响 [J], 徐耀;范文浩;章斌;吴东;孙予罕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

溶胶－凝胶法制备SiO_2膜的研究周耀;张华民;赵修仁;陈永英【期刊名称】《硅酸盐学报》【年(卷),期】1995(23)1【摘要】研究了正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）和硅溶胶水解聚合过程中溶胶聚合物分子的生长过程。

用ＴＥＯＳ和硅溶胶作原料，用溶胶－凝胶法制备了有载体和无载体的ＳｉＯ＿２膜。

由不同原料引起的聚合物分子的不同生长模式将引起无载体ＳｉＯ＿２膜孔径的较大差异。

用ＴＥＯＳ制得的无载体ＳｉＯ＿２膜无１．７ｎｍ以上的孔，而用硅溶胶制得的ＳｉＯ＿２膜平均孔径为７．５ｎｍ，且孔径分布狭窄。

用ＴＥＯＳ作原料可在载体α－Ａｌ＿２Ｏ＿３上制得无大孔缺陷厚约０．８μｍ的ＳｉＯ＿２膜，膜的纯氮气渗透表现出Ｋｎｕｄｓｅｎ扩散特征。

制膜时涂膜－干燥循环不少于三次才可避免产生大孔缺陷。

【总页数】6页(P73-78)【关键词】溶胶-凝胶法;孔径;渗透;二氧化硅;分离膜【作者】周耀;张华民;赵修仁;陈永英【作者单位】大连理工大学化工学院无机化学教研室【正文语种】中文【中图分类】TQ028.8;TQ127.2【相关文献】1.酸碱复合催化溶胶-凝胶法制备SiO_2减反膜及膜性能研究 [J], 窦雯雯;牛玉超;黄国威;徐勇;王献忠;王孝丽;张琳琳2.溶胶──凝胶法SiO_2陶瓷膜的制备与应用 [J], 王丽秋;张循海;倪吉华;吕冬;肖辉英3.镀SiO_2膜玻璃基片上SnO_2∶Sb薄膜的溶胶-凝胶法制备及表征 [J], 张君;赵青南;陈甲林;赵修建4.溶胶—凝胶法制备TEOS-DOS基SiO_2疏水减反射膜:溶胶微结构对膜性能的影响 [J], 徐耀;范文浩;章斌;吴东;孙予罕5.溶胶-凝胶法制备用于太阳能电池的SiO_2减反射膜(英文) [J], 沈军;谢志勇;吴筱娴;欧阳玲;肖轶群因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

羧基修饰纳米sio_2荧光指印试剂的制备与应用羧基修饰纳米二氧化硅（nano-SiO_2）是一种新型的荧光指印材料，它可以增强分子保持液体或固体表面的结合能力，从而可以检测特定的分子。

本文研究羧基修饰纳米二氧化硅的制备过程及其在荧光指印技术中的应用。

一、羧基修饰纳米二氧化硅的制备羧基修饰纳米二氧化硅的制备，是将纳米二氧化硅（nano-SiO_2）放入一定量的有机溶剂（如乙醇或乙醚）中，然后加入适当的有机羧基盐（如亚甲基肼或甲基肼），通过化学反应制备成羧基修饰的纳米二氧化硅。

该反应的过程如下：R-OH + NM-SiO_2 (R-O-Si-O-NM) +H_2O其中，R-OH表示有机溶剂，NM-SiO_2表示纳米二氧化硅，(R-O-Si-O-NM)表示羧基修饰的纳米二氧化硅。

二、羧基修饰纳米二氧化硅荧光指印试剂的应用羧基修饰纳米二氧化硅作为荧光指印材料，可以用于特异性识别检测某些特定的分子。

它的荧光特性可以帮助医疗专业人士实时检测和追踪体内的化学变化。

在医药领域中，羧基修饰的纳米二氧化硅可以抗菌抑制细菌的生长，这可以有效抑制细菌对药物的耐药性。

它还可以被用来检测病毒，如HIV病毒，这些病毒在人体具有一定的毒性，羧基修饰的纳米二氧化硅可以特别有效地检测到病毒，从而使病毒更容易被治疗。

此外，羧基修饰的纳米二氧化硅还可以用于检测和追踪定量的生物分子，如蛋白质，抗体，酶等，因此可以用于临床治疗的监测，从而更好的控制病情的发展。

三、结论羧基修饰的纳米二氧化硅具有优良的荧光指印性能，可以用于特异性检测生物分子，如病毒，蛋白质，抗体等，在医药领域有重要的应用前景。

但是，由于荧光指印技术的复杂性，在羧基修饰的纳米二氧化硅的制备和应用过程中，仍有很多的研究需要深入探索。

acq和aie的机理
聚集诱导发光（ Aggregation-Induced Emission, AIE）的机理是相对于成熟的无机发光材料，有机发光材料的分子结构设计修饰的灵活性和材料功能的可调谐性逐步被业界认可，已成为材料学、化学、物理学和电子学等领域共同关注的研究热点，具有潜在的巨大商机。

然而，许多有机分子由于其平面的共轭结构，在稀溶液中发光很强，但在高浓度溶液中或在聚集（纳米粒子、胶束、固体薄膜或粉末）状态下荧光变弱甚至完全消失，这就是斯托克斯和福斯特（T. Förster）等人定义的浓度猝灭效应（concentration quenching effect），即更普适的聚集导致猝灭（ Aggregation-caused quenching, ACQ）荧光现象。

第44卷第6期2010年6月浙 江 大 学 学 报(工学版)Journal o f Zhejiang U niversit y (Eng ineer ing Science)Vol.44No.6June 2010收稿日期:2008-12-23.浙江大学学报(工学版)网址:w w /eng基金项目:国家自然科学基金资助项目(50676082);中国博士后科学基金资助项目(20080441248).作者简介:王辉(1985 ),女,四川自贡人,硕士生,从事纳米流体物性研究.E -mail:w angh uiw h@通信联系人:骆仲泱,男,教授.E -m ail:z yluo@cmee.z DO I:10.3785/j.issn.1008-973X.2010.06.017SiO 2纳米流体透射率影响因素实验研究王 辉,骆仲泱,蔡洁聪,王 涛,赵佳飞,倪明江(浙江大学清洁能源利用国家重点实验室,浙江杭州310027)摘 要:利用高压微射流法制备了多种SiO 2纳米流体,并用分光光度计结合积分球原理测试了不同粒径、不同体积分数及不同光程下SiO 2纳米流体在太阳能辐射全波段的透射率.比较实验结果发现,SiO 2纳米流体的颗粒粒径,以及其体积分数的不同对纳米流体的透射率有不同程度的影响.通过定制不同厚度的样品池,测试不同光程下SiO 2纳米流体的透射率.实验发现:7nm SiO 2纳米流体的透射率随光程的变化仍符合朗伯-比尔定律,而40nm SiO 2纳米流体由于颗粒散射加剧导致结果偏离朗伯-比尔定律.关键词:SiO 2纳米流体;透射率;粒径;体积分数;光程中图分类号:T K 121 文献标志码:A 文章编号:1008-973X(2010)06-1143-06Experimental study of influencing factors ontransmissivity of SiO 2nanofluidsWANG Hui,LUO Zhong -yang,CAI Jie -cong,WANG T ao,ZH AO Jia -fei,NI M ing -jiang(S tate K ey L abor ator y of Clean Ener gy Utiliz ation,Zhej iang Univ er sity ,H angz hou 310027,China)Abstract:H ig h performance nanofluids w ere produced by a microfluidizer ,and a spectrophotometer basing the integ ral ball principle w as used to m easure the transmissivity of SiO 2nanofluids in total so lar irradiance band w ith v ario us particle sizes,volume fraction and optical path.By analy zing the ex perim ental r esults,it w as observed that the phy sical characteristics of nanofluids such as particle sizes,vo lum e fraction and o ptical path w ould affect the transmissivity of SiO 2nano fluids.The measurement of the transmissivity of SiO 2nanofluids w ith different optical path was realized by using different thick sample pools.The results indicated that the transmissivity variation of the 7nm SiO 2nanofluids with the different optical paths obeyed the Labber-t Beer law ,how ever,not happened when the diameter was 40nm for particle dispersion.Key words:nanofluids;transmissivity ;particle size;vo lum e fr actio n;optical path 近10年来,由于纳米技术的快速发展,纳米流体作为优良的传热传质介质逐渐受到关注.1995年,Choi [1]首次提出并定义了纳米流体:将粒径在1~100nm 范围的金属或者非金属颗粒悬浮在基液中形成的稳定悬浮液.将纳米技术应用于热能工程这一传统领域是一项创新[2-3],随着电子器件的微型化、集成化发展,把纳米流体应用到微通道制冷技术,更是促进了各领域对纳米流体研究的重视[4-9].同时纳米颗粒的量子尺寸、大比表面积效应及界面原子排列和键组态的无规则特性使纳米流体对光辐射也具有特殊的吸收效应[10-11].纳米流体对太阳能辐射吸收特性研究,已成为当前太阳能热利用的新课题,是材料科学和热物理科学的交叉科学.透射率是纳米材料对太阳能吸收的关键参数之一.由于纳米流体易发生团聚或沉降[12],会削弱纳米流体所具有的优势,透射率也是团聚程度的一个重要表征参数.姜未汀等[13]研究了基于透射率的纳米流体颗粒团聚定量分析.光透过纳米流体时,吸收和散射使透射光强减弱,吸收作用使入射光能转化为热能等其他形式的能量,而散射仅改变了光能在空间的分布.纳米流体因为纳米颗粒散射作用的存在,使光吸收和透射特性研究更复杂化,造成了目前理论和实验研究的诸多困难和不足.流体透射率的影响因素亦较多,包括粒径、体积分数、光程、pH 值和表面活性添加剂等.本文通过测试不同粒径、不同体积分数及不同光程下的SiO 2纳米流体对太阳能全波段的透射率,分析纳米流体透射率的影响因素.1 实验原理及材料纳米流体的制备方法主要有2种:一步法和两步法.一步法指在颗粒制备的同时将颗粒分散到基液中去;两步法包括纳米颗粒的制备、分散剂选择及对悬浮液进行超声分散等步骤.两步法制备纳米流体具有操作简便,易于控制悬浮液的纳米颗粒的体积分数,有助于深入开展纳米流体特性研究;但也存在不足,如流体不稳定.本文在两步法的基础上采用了高压微射流分散仪制备各种均匀稳定的纳米流体,实物如图1所示.图1 高压微射流仪F ig.1 A pparatus of M icro -fluidizer with high pressur e图2为高压微射流分散仪的结构图,制备好的纳米颗粒和基液预先混合后,从加料口加到物料罐中,通过中间的活塞式增压泵加压(最大可到20Pa),进入微通道腔体中,通道平均管径75 m (进口处90 m,出口处60 m),形成一个弯曲的渐缩喷嘴,用以增大颗粒与壁面的碰撞,末端出口骤扩成常规管径(2cm).该系统能达到良好的分散效果,在流体进入通道的过程中,颗粒受到了以下几个作用力:极高流速下流体对颗粒的大剪切力;颗粒与壁面碰撞产生的巨大冲击力.这些力远远大于颗粒之间的范德华力,因而起到了分散的作用;在出口段流体突然进入大腔体内,在空化效应的作用下流体内图2 高压微射流工作简图Fig.2 Schematic o f disper sing pr ocess micro -fluidizerwit h hig h pr essure颗粒被充分分散.图3是用激光粒度分析仪测得的粒径为7nm 、体积分数为1%的SiO 2纳米流体的粒径分布图,图4是用透射电镜拍得的7nm SiO 2纳米流体的TEM 照片.高压微射流分散后的悬浮液中的纳米颗粒被打散成原生单粒,团聚现象不明显.通过此方法制备了不同粒径的SiO 2纳米流体.图3 7nm SiO 2粒径分布图Fig.3 P article size distr ibution of 7nm SiO2图4 7nm SiO 2TEM 照片Fig.4 T EM of 7nm SiO 2本文将制备得到的SiO 2纳米流体用紫外可见近红外分光光度计(UV -3150)测量其透射率.均匀非散射介质的透射率利用分光光度法测得,原理如图5实线箭头所示,用光电管检测透射的光信号,光信号转换为电信号换算得到光强,对比入射光强,从而得到测试介质的透射率.但纳米流体存在散射现1144浙 江 大 学 学 报(工学版) 第44卷象,部分透射光不是垂直射出流体,而是成一定角度,如图5虚线箭头所示,这部分偏透光不能被光电管接收,造成测得的透射率比实际的要小.为减少这样的误差,本文采用积分球法采集透射光信号,如图6所示,积分球包覆了样品池的透射面,提高了测试的准确度.图5测试得到的透射率定义为直透射率T 0(本文入射光均为垂直入射),图6测试得到的透射率定义为全透射率T .采用分光光度计结合积分球的原理测量了不同粒径d 、不同体积分数的 (SiO 2纳米流体)及不同光程b 下SiO 2纳米流体透射率,从而得出上述因素对SiO 2纳米流体对光吸收特性的影响.图5 常规液体透射率测量原理F ig.5 P rinciple of tr ansmissiv ity measur ement forg ener alliquid图6 积分球测试原理F ig.6 Principle of integ ral ball method2 实验结果和分析2.1 粒径的影响当光经过散射体系时,吸收和散射作用都会削弱透射光强,所以颗粒粒径、分散体积分数都会影响介质的透射率,尤其是对弱吸收介质(SiO 2).实验对体积分数为1%,粒径分别为7nm 和40nm 的2种纳米流体进行了全透射率(T )和直透射率(T 0)的测量,结果如图7所示.曲线1和曲线2分别是7nm 粒径的纳米流体用积分球法测得的全透射率和用光电管测试得到的直透射率,曲线3和曲线4分别是粒径为40nm 的纳米流体的全透射率和直透射率.7nm 的纳米流体的直透射和总透射曲线基本吻合,且最高透射率达0.83,说明1%体积分数下的7nm 纳米流体偏透射很微弱,散射作用不明显,透射减弱以吸收为主;而40nm 的纳米流体的直透射和全透射曲线发生较大背离且最大全透射率和直透射率分别为0.45和0.24,这说明了40nm 纳米颗粒产生了显著的散射作用,大大降低了直透射.比较可知,在1%的体积分数下,纳米颗粒粒径的增大直接加剧了散射作用,降低了流体的直透射率.体积分数为1%的3种不同粒径SiO 2纳米流体的全透射率试验数据(图7)与上述结论吻合.实验结果符合Rayleig h 散射理论[14],即,对于弱吸收颗粒,随颗粒尺寸的增大,颗粒的消光逐渐由吸收支配向散射支配转变.图7 SiO 2纳米流体的全透射率和直透射率Fig.7 T and T 0of SiO 2nano fluids分析图7中波长为500~1500nm 的透射率曲线发现,随着波长的增加,全透射和直透射的差异逐渐缩小,这说明散射作用随着波长的增加而减弱,这符合M ie 理论[15].由有效介质理论可知,流体的有效光吸光特性与体积分数有关,和粒径无关,所以不同粒径、相同体积分数的流体有效吸光度相同.图8中3种不同粒径、相同体积分数的SiO 2纳米流体透射率存在显图8 不同粒径SiO 2纳米流体的全透射率Fig.8 T of SiO 2nanofluids w ith var ious particle sizes著差异,认为这种差异主要是由颗粒散射差异引起的.在纳米流体体积分数为1%时,颗粒间距相对粒径较大,忽略颗粒间作用力,认为是独立散射体系.当纳米颗粒粒径较小(7nm )时,散射作用微弱,纳米流体的光吸收特性可用有效介质理论近似分析;1145第6期王辉,等:纳米流体透射率影响因素实验研究当粒径较大(40nm)时,散射作用明显,有效介质近似模型已不再适用,应采用M ie 理论进行分析.在用M ie 理论分析时,必须区分独立散射和非独立散射,这需要考虑纳米流体体积分数的影响,因为体积分数影响了颗粒间距及相互作用力.2.2 体积分数的影响为分析纳米流体体积分数对透射率的影响,测试了多种粒径、不同体积分数的纳米流体的透射率,结果如图9~11.从图中可看出,随着纳米流体体积分数的增加,流体的透射率减小,这是因为纳米流体体积分数的增加,纳米颗粒的散射和吸收都变强.图9 7nm SiO 2纳米流体的全透射率F ig.9 T of 7nm SiO 2nanofluids图10 12nm SiO 2纳米流体的全透射率Fig.10 T of 12nm SiO 2nanofluids图11 40nm SiO 2纳米流体的全透射率Fig.11 T of 40nm SiO 2nanofluids2.3 光程的影响朗伯-比尔定律提出流体吸光度与光程相关,为研究散射是否受光程影响,进行了SiO 2纳米流体在不同光程下的透射率试验,结果如图12和13.由图知,随着光程的增加,纳米流体的透射率下降,光程的变化只影响透射率大小,而曲线的峰谷并没有发生红移或蓝移.光程越小,光在传递过程中碰到颗粒的机率就越小,发生散射的机率也越小,所以透射变大.同时,7nm SiO 2流体的透射率随光程减小的速度要小于40nm 流体的减小速度,结合有效介质理论分析认为这是由散射差异引起的,因此,可以得出颗粒粒径大的流体透射率受光程影响会更大.图12 不同光程7nm SiO 2纳米流体的全透射率Fig.12 T of 7nm SiO 2nano fluids with differ entb图13 不同光程40nm SiO 2纳米流体的全透射率Fig.13 T of 40nm SiO 2nanofluids w ith different b由朗伯-比尔定律可知:流体的吸光度与其中溶质含量及液层厚度的乘积成正比,它是各类吸光光度法定量分析的理论基础.朗伯-比尔定律的适用条件为:待测物为均一的稀溶液或气体等,无溶质、溶剂及悬浮物引起的散射;入射光为单色平行光.纳米流体因为在水中添加了纳米颗粒,属于悬浮液,虽然也可以用分光光度计较为准确地测得透射率,不过其透射率随光程的变化已不遵循朗伯-比尔定律了.为说明颗粒散射体系偏离朗伯-比尔定律的程度,对数据进行了反向模拟.通过曲线拟合得到纳米流体与水的衰减系数比1146浙 江 大 学 学 报(工学版)第44卷值是波长的六次多项关系式,以10m m 光程时的SiO 2纳米流体透射率为基准,由式(1)朗伯-比尔定律推算出5mm 光程下透射率变化曲线(图14和图15).由图可知,在颗粒粒径为7nm 时,实测值(曲线1)和理论模拟值(曲线2)基本吻合,说明在此工况下朗伯-比尔定律近似适用;而粒径为40nm 工况时两曲线发生明显背离,说明朗伯-比尔定律不再适用,需进行修正;同时也说明粒径的增大加剧了散射,造成体系不断背离朗伯-比尔定律.A =lo g (I 0/I )=log (1/T )=K bc .式中:A 为吸光度,I 0为入射光强,I 为透射光强,T 为全透射率,K 为比例常数,b 为吸收层厚度(光程),c 为吸光物质的浓度.图14 7nm SiO 2在光程为5mm 时的全透射率F ig.14 T o f 7nm SiO 2nanofluids,b =5mm图15 40nm SiO 2在光程为5m m 时的全透射率Fig.15 T of 40nm SiO 2nanofluids,b =5mm3 结 语本文用分光光度计结合积分球原理测试了不同颗粒粒径和不同体积分数下的SiO 2纳米流体的透射率.结果表明:SiO 2纳米流体的透射率随着纳米颗粒粒径的增大而减小,变化主要集中在紫外可见光波段.随着颗粒粒径的增大,散射现象增强,透射率减小.当颗粒粒径小于20nm 时,测得的SiO 2纳米流体的直透射率约占全透射率的90%,颗粒的散射作用不强,纳米流体的消光主要由吸收支配;而当颗粒尺寸达到40nm 时,在光程和体积分数与7nm SiO 2相同的条件下,直透射率仅占全透射率的50%左右,消光逐渐由散射支配,纳米粒子的增大降低了透射率,符合Ray leig h 散射理论.颗粒间的相互作用也影响着透射率的大小,随着分散颗粒体积分数的增加,会使单位体积纳米流体中颗粒数增加和颗粒间的相互作用变大,这都会导致纳米流体透射率的降低.且粒径越大,透射率随体积分数增大而减小的效果越显著.本文还用积分球的原理测试了光程变化时,不同粒径的SiO 2纳米流体透射率随波长的变化曲线.实验结果显示:SiO 2纳米流体的透射率随着光程的增加而减小.光程增加,光在介质中传递的距离增加,光强的衰减增加,故其透射率减少.透射率随光程的变化规律受到纳米颗粒粒径的限制:7nm SiO 2纳米流体的消光以吸收为主,其透射率随光程的变化规律仍符合朗伯-比尔定律,40nm SiO 2纳米流体的消光由散射和吸收两部分组成,由于颗粒散射的存在,消光系数受到光程和波长的共同影响.参考文献(References):[1]CH OI S U S.Enhancing thermal co nductivit y of f luidsw ith nano par ticles [J].Developm ents and Applications of Non -Newtonian Flows ,1995,231:99-105.[2]X U A N Y M ,L I Q.H eat tr ansfer enhancement ofnanofluids [J ].International Journal of Heat Fluid f low ,2000,21(1):58-64.[3]李新芳,朱冬生.纳米流体传热性能研究进展与问题[J].化工进展,2006,25(8):875-879.L I Xin -fang,ZH U Dong -sheng.Research pr og ress and pro blems of heat -transfer pro per ties of nano fluids [J].Chemical Industry and Engineering Progress ,2006,25(8):875-879.[4]朱冬生,吴淑英,李新芳,等.纳米流体工质的基础研究及其蓄冷应用前景[J].化工进展,2008,27(6):857-860.ZH U Do ng -sheng,WU Shu -ying ,L I X in -fang ,et al.F 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硼离子对铕掺杂SiO_2干凝胶发光性能的影响胡晓云;樊君;白晋涛;仁兆玉;侯洵【期刊名称】《中国稀土学报》【年(卷),期】2005(23)6【摘要】采用溶胶-凝胶法制备了Al单掺和B,Al共掺的Eu掺杂SiO2干凝胶。

利用荧光光谱、IR,XRD,DSC,TG/DTG等技术研究了硼离子、退火温度对样品发光性质的影响。

经500℃以上退火处理用248 nm激发的样品,产生Eu3+离子5D0→7FJ的特征发射,5D0→7F1的跃迁分裂为两个峰。

比较615 nm处的发光强度,掺硼酸样品的发光强度是不加硼酸发光强度的3.3倍。

这是因为B离子的加入,在材料中形成了Si-O-B键,破坏了网络的对称性,加强了Eu3+的红光发射。

当退火温度上升到850℃用350 nm激发时,样品有很强的Eu2+蓝光发射,Al单掺的发射中心在437 nm处,发射半峰宽约为70 nm,而B,Al共掺样品的发光中心蓝移到425 nm处,单掺样品的蓝光强度几乎是共掺样品强度的2倍。

这是由于硼酸的加入改变了基质的网络结构,从而导致单掺和共掺样品发射峰位和强度的改变。

【总页数】5页(P695-699)【关键词】硼离子;溶胶,凝胶法;发光性质;(Eu^3+,Eu^2+,SiO2)干凝胶;稀土【作者】胡晓云;樊君;白晋涛;仁兆玉;侯洵【作者单位】西北大学光子学与光子技术研究所;西北大学化工学院【正文语种】中文【中图分类】O482.31;O614.33【相关文献】1.铕离子掺杂焦磷酸镁钡荧光粉的合成及其对发光性能的影响 [J], 龚燚良;李翠金;罗俊贤;舒绪刚;李盂豪;周红军;周新华;周萌;刘其海2.铕掺杂的硼锌多金属氧酸盐的合成与发光性研究 [J], 马冬云;吕树臣;李玲;孟桂琴;郝铁峰3.前驱体pH值的变化对铕掺杂氧化锌发光性能的影响 [J], 张红燕; 刘静4.S^(2-)掺杂对Ce^(3+)-SiO_2材料发光性能的影响 [J], 徐光青;郑治祥;汤文明;吴玉程5.制备工艺条件对SiO_2干凝胶发光性质的影响 [J], 宋春风;杨萍;吕孟凯;许东;袁多荣;段秀兰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

浓度猝灭
浓度猝灭concentration quenching
当激活剂浓度较大时，中心间的距离小于临界距离，它们就会产生级联能量传递，即从一个中心传递到下一个中心，再到下一个中心......（发生能量迁移）直到最后进入一个猝灭中心，导致发光的猝灭，我们把这种猝灭叫做浓度猝灭。

何为猝灭?
由于某些原因使发光材料发生非辐射跃迁，从而降低了发光效率的现象叫做猝灭，猝灭的原因可以各不相同，常见的有温度猝灭，浓度猝灭和杂质猝灭等。

物理机制包括合作上转化（cooperative up-conversion）、交叉驰豫（cross-relaxation）以及能级转化(energy transfer)等。

温度猝灭
温度猝灭 Temperature quenching
温度猝灭也称为热猝灭是指对于各种发光材料，随着温度的上升，其发光强度下降，发射光谱红移。

发光材料发生热猝灭的可能有多种原因, 但起主要作用的一般是两个方面:一是由于温度的升高, 晶格振动加剧, 从而使发光中心的晶格弛豫增强, 无辐射跃迁几率增大, 发光效率降低, 这是人们通常所说的) 温度特性; 二是由于温度升高, 使发光中心的状态或周围的微环境发生某种本质性变化, 从而降低了发光效率, 即人们通常所说的“热稳定性”。

目前，各种商品荧光粉使用在荧光灯上由于长时间照射温度升高，发生温度猝灭，使其荧光性能越来越低，这就是为什么荧光灯用久之后会变暗的原因。

双硒键荧光猝灭
双硒键是一种硫原子与硒原子之间共享一对电子形成的化学键。

双硒键通常具有较长的键长和较低的键能，因此在有机分子中常常被用作活性基团。

荧光猝灭是指荧光分子在存在特定物质的情况下失去荧光的现象。

在荧光猝灭过程中，荧光分子的激发态能量被传递给其他分子，导致荧光的消失。

双硒键可以参与荧光猝灭反应。

当荧光分子中含有双硒键时，它们可以与其他分子发生非辐射能量转移，从而导致荧光的猝灭。

这种荧光猝灭机制可以用于研究分子间的相互作用、分析环境中的化学物质等。