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新型发光材料在显像、照明、通讯、防伪、生物医疗和环境监测等领域有着广泛的研究和应用前景,因此,开发新型发光材料具有重要意义和研究价值,包括发光效率高、激发电压低、柔性的有机发光材料;颜色可调、抗漂白性、可功能化、斯托克位移大、发光寿命长的无机发光材料。然而,这些发光材料存在各自的缺点,例如:荧光寿命短、生物毒性、效率低、穿透能力低、热效应高等。所以,为了实现材料多功能化,满足不同任务的应用需求,获得高效、稳定、可控、低价的发光材料,本论文三个方面的研究内容如下:(1)硝基烯烃-荧光素的电化学发光(ECL)性能和生物检测:硝基烯烃-荧光素分别在乙腈溶液和水相溶液中都具有较好的ECL性能。在乙腈体系中,硝基烯烃修饰的荧光素在循环伏安(CV)曲线下产生可逆的氧化还原峰,用过氧化苯甲酰(BPO)做共反应剂时能产生很强的ECL信号。在水相体系中,从CV曲线中可以看到硝基烯烃-荧光素明显的还原峰,但是ECL的强度要小于乙腈溶液中的ECL强度。用过硫酸钾做共反应剂,将硝基烯烃-荧光素产生的ECL作为信号,可以检测溶液中半胱氨酸(Cys)的浓度。硝基烯烃-荧光素的ECL强度和Cys的浓度具有线性响应关系,响应范围是10-9至10-8 mol L-1,检测限达4.2 × 10-10 mol L-1,比光致发光(PL)的检测方法的结果要低2个数量级。(2)油溶性碳量子点的制备及F127/碳量子点纳米复合材料设计:我们用氨基酸和油胺一步溶剂热法合成了油溶性碳量子点,研究了其PL和ECL方面的性质。油溶性碳量子点具有较强的荧光发射强度,以及多个发光中心,分别由sp2杂化的碳团簇尺寸效应、表面结构缺陷和拓扑缺陷结构产生,其发射光谱对激发波长有依赖性,由于其多样化的发光中心,随着激发波长的变化,发射光谱的发射峰的波长相对集中于400、445和510 nm左右,表现出不均匀性。在ECL方面,油溶性碳量子点在混合溶剂中,以BPO做共反应剂,表现出较强的发光强度和低的激发电压。同时,我们利用Pluronic F127的增溶作用与油溶性碳量子点形成胶团,制备了F127/碳量子点纳米复合材料,从而为实现与难溶于水的药物形成诊疗结合提供基础。(3)高单分散性立方状硒化铕纳米粒子(EuSe nanocubes)的可控合成及其尺寸依赖的光学和磁学性质研究:我们用温和的方法合成了具有高度单分散、尺寸可控的EuSe nanocubes,其边长能够在8-60 nm范围内实现可控。EuSe nanocubes晶体成核-生长的影响因素包括成核温度、表面活性剂、Eu2+和Se2-的浓度进行了进一步研究。通过透射电镜、X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、紫外/可见吸收光谱、荧光发射光谱和超导量子干涉磁学测量系统研究其性质。温度升高有利于晶体成核而不利于晶体生长,可以实现小粒径EuSe nanocubes的合成。表面活性剂不仅对晶体生长的粒径有影响,而且影响EuSe nanocubes的晶体生长方向。因为Eu2+特殊的轨道和半导体的量子尺寸效应,EuSe nanocubes具有不同于普通半导体的光学性质和尺寸依赖的磁性质。