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油溶性纳米颗粒在有机相中分散稳定性好,可成功应用到各种非水介质中,但其在水相环境中的应用受到了限制。因此,需要采用一些方法将油溶性纳米颗粒转移到水相介质中(相转移)。二氧化硅具备化学惰性强、光化学稳定性好、生物相容性好、易进行表面修饰等优点。因而,二氧化硅包覆法在相转移方面具有一些独特的优势。基于此,本文通过二氧化硅包覆法制备了水溶性的Cu@SiO2复合微球和羧基功能化的SiO2-CdSe/ZnS量子点(QDs)复合微球。因Cu@SiO2复合微球表面含有大量的Si-OH使其在水中具有良好的分散稳定性,且二氧化硅和Cu纳米颗粒具有良好的减摩抗磨性能,其可作为水基润滑添加剂使用。因羧基功能化SiO2-CdSe/ZnS QDs复合微球具有良好的生物相容性,其可成功地应用于生物检测领域。本文取得了如下结果:1.水溶性Cu@SiO2复合微球的制备及在水基润滑体系中的摩擦学性能研究采用反向微乳液法,以Igepal CO-520为表面活性剂,使环己烷和微量的水形成微乳液体系。在氨水的催化作用下,二氧化硅前驱体正硅酸乙酯(TEOS)发生水解和缩合反应,制备了水溶性的Cu@SiO2复合微球。研究了TEOS的用量,氨水的用量,以及几种防止Cu纳米颗粒氧化的方法对复合微球形貌的影响。通过动态光散射监测Cu@SiO2复合微球的胶体稳定性,发现Cu@SiO2复合微球在蒸馏水中存储30天后,其动力学直径仍保持在230 nm左右,尺寸变化很小。这表明,所制备的Cu@SiO2复合微球在蒸馏水中具有良好的分散稳定性,不会发生团聚现象。通过烘箱氧化实验探究Cu@SiO2复合微球的抗氧化稳定性,将分散有Cu@SiO2复合微球的蒸馏水溶液在80℃的烘箱中连续处理7 h,发现Cu@SiO2复合微球没有出现明显的氧化变色现象,说明所制备的Cu@SiO2复合微球在蒸馏水中具有良好的抗氧化稳定性。几种防止Cu纳米颗粒被氧化的方法中,通入氩气作为保护气是制备形貌良好且不被氧化的Cu@SiO2复合微球的最佳方法。最后,我们使用UMT-2摩擦试验机和UMT-5摩擦试验机研究了所制备的水溶性Cu@SiO2复合微球作为蒸馏水添加剂的摩擦学性能。摩擦实验结果表明所制备的Cu@SiO2复合微球作为水基润滑添加剂可以有效地改善蒸馏水的摩擦学性能。2.水溶性SiO2-CdSe/ZnS QDs复合微球的制备及在微孔免疫层析体系中对降钙素原(PCT)检测灵敏度的影响研究采用反向微乳液法,以Igepal CO-520为表面活性剂,使环己烷和微量的水形成微乳液体系。在氨水的催化作用下,二氧化硅前驱体TEOS发生水解和缩合反应,制备了水溶性的SiO2包覆单核油溶性CdSe/ZnS QDs复合微球。因为所制备的SiO2-CdSe/ZnS QDs复合微球具有良好的水溶性,所以对其进行羧基功能化后可以成功应用于生物检测领域。前期研究结果表明SiO2包覆单核油溶性CdSe/ZnS QDs复合微球的检测灵敏度较差,所以需要制备SiO2包覆多核油溶性CdSe/ZnS QDs复合微球来提高生物检测的灵敏度。我们通过两步反应来制备SiO2包覆多核油溶性CdSe/ZnS QDs复合微球,具体过程如下:第一步利用巯丙基三甲氧硅烷与油溶性CdSe/ZnS QDs表面的疏水性配体发生部分配体交换形成种子;第二步通过引入二氧化硅前驱体TEOS,以第一步形成的种子为核心,进行二氧化硅的生长,成功制备出多核包覆的水溶性SiO2-CdSe/ZnS QDs复合微球。通过调节油溶性CdSe/ZnS QDs的浓度成功合成了分别包覆有平均核数为5个、11个、23个CdSe/ZnS QDs的水溶性SiO2-CdSe/ZnS QDs复合微球;又通过调整TEOS的用量制备了具有不同二氧化硅壳层厚度的SiO2-CdSe/ZnS QDs复合微球。将所制备SiO2-CdSe/ZnS QDs复合微球采用3-(三乙氧基硅基)丙基琥珀酸酐进行羧基功能化后发现这些复合微球在不同的pH值,不同的NaCl浓度以及不同的温度下都能够稳定地存在,且保持良好的荧光稳定性,可满足生物检测的需要。将羧基功能化的复合微球与免疫层析试纸技术相结合成功地用于检测降钙素原(PCT),我们发现相对单核复合微球(灵敏度2 ng/mL),多核复合微球(11个,灵敏度0.05 ng/mL)能够显著提高检测体系的检测限。但是通过比较SiO2包覆多核(5个,11个,23个)CdSe/ZnS QDs复合微球的检测灵敏度发现,羧基功能化复合微球的检测灵敏度并没有随着SiO2包覆的CdSe/ZnS QDs核数的增加呈线性增加的关系,而是在CdSe/ZnS QDs核数增加到一定范围后,因为荧光猝灭和荧光发射与光吸收的竞争效应对检测灵敏度的提高作用便不再明显。羧基功能化SiO2-CdSe/ZnS QDs复合微球的二氧化硅的壳层厚度对其在生理环境中的稳定性的影响并不明显,对检测体系的检测灵敏度也没有明显的影响。