随着纳米科技的不断发展,荧光纳米材料也日益成为人们研究的热点之一,尤其是荧光二氧化硅纳米粒子因其无毒性且适用于生物活体而研究最为广泛。然而,由于荧光二氧化硅纳米粒子对蛋白质的固载率较低,制约了其在固定化领域的应用。因此,本课题以多巴胺为修饰剂,荧光素钠为掺杂染料,正硅酸四乙酯为硅源,合成了仿生荧光二氧化硅纳米粒子,并作为载体吸附牛血清蛋白,对其固载率、发光性能、界面特性进行研究,为荧光纳米材料在固定化领域的应用提供了良好的平台。首先采用反向微乳液法制备了荧光素钠/二氧化硅复合纳米粒子,并通过SEM、EDS、FT-IR、XRD、UV-Vis以及荧光光谱等表征手段对其结构和发光性能进行了表征。SEM图谱表明所制备的复合材料为均匀的球形、粒径在70 nm左右且分散性较好;XRD图谱表明制备的荧光Si02纳米粒子为典型的无定型状态;EDS图谱C、Na元素的出现证明了荧光素钠已被成功的包裹。FT-IR图谱中苯环骨架伸缩振动峰、C=O的伸缩振动峰的出现表明荧光素钠被成功的包埋在二氧化硅中;UV-Vis光谱表明荧光素钠被包裹到SiO2纳米颗粒以后,结构比较稳定,未发生明显变化;荧光光谱表明在荧光SiO2复合纳米粒子具有较强的荧光性且最大发射波长较纯的荧光素钠发生了红移;光漂白实验进一步表明:复合荧光纳米粒子具有较好的抗光漂白能力;染料泄漏实验表明SoF@SiO2复合材料在水溶液中的荧光稳定性较好,染料泄漏不明显。通过单因素实验和响应面设计,对仿生荧光Si02吸附牛血清蛋白的固载率进行优化,分别控制pH、蛋白浓度、吸附时间三个条件,得出最佳优化条件:pH为8.102、蛋白浓度为1.056mg/ml、吸附时间为3.221h,此时,仿生荧光SiO2对牛血BSA的固载率最高,达到77.520%。采用SEM、EDS、XRD、FT-IR、PL等分析仪器研究仿生荧光材料吸附BSA的荧光光谱及界面特性。SEM可以清晰的看到仿生荧光材料上吸附了大量的牛血清蛋白;EDS图谱可以看出多巴胺、牛血清蛋白已成功的结合到SiO2纳米粒子上;FT-IR图谱中酰胺带的出现表明牛血清蛋白已成功的结合到仿生荧光Si02表面;XRD图谱可以看出仿生荧光SiO2吸附牛血清蛋白后,对SiO2的晶型影响不大;PL图谱可以看出BSA的加入使仿生荧光SiO2的荧光强度降低,最大吸收峰也发生了微弱的红移,说明BSA与仿生荧光SiO2产生了相互作用,使得仿生荧光材料发生猝灭,Ksv和Kq随温度的升高而降低,仿生荧光Si02的最大吸收值略微发生了红移,证明BSA对仿生荧光Si02的猝灭类型为静态猝灭,AH°<0、AS°>0,可推算出,BSA与仿生荧光Si02的作用力类型主要为静电作用。