有关上转换发光材料/发光机理的简述|包覆|纳米|纳米粒子|荧光|辐射

上转换发光材料在荧光标记有很多优点.由于纳米材料表面缺乏能与生物分子相连的功能化基团，对所合成的纳米材料进行了表面二氧化硅包覆，但在某些应用过程中出现分散性不好和易于沉降的缺点,影响了它作为荧光探针的应用.为了改善这种状况,制备了一种由二氧化硅包覆的上转换发光材料.并用红外光谱、扫描电镜、透射电镜等手段对材料进行了表征.

实验还对包覆条件进行了探索,得到较佳实验条件为:试验选用正丁醇作溶剂,体积为100mL;用氨水作分散剂;催化剂水和正硅酸乙酯的量的比应是1:1,反应时间为40 min.然后采用带不同宫能团的硅烷化试剂进行处理，使其表面带上特定的基团。后与不同类型的生物分子连接，得到了连接有生物分子的上转换荧光纳米小球。

结果表明二氧化硅已经包覆到上转换材料上,并且在实验条件下制备的产物粒径较小,颗粒为均匀的球形,二氧化硅包覆层厚度大约为10 nm.采用蛋白质芯片为反应平台，以上转换荧光纳米粒子为标记物，用激光CCD扫描仪作为检测手段，对结果进行测定并与有机荧光分子Cy3标记物进行了比较，得到了满意的结果。对纳米粒子标记过程中面临的问题如非特异性吸附等进行了研究并提出了有效的解决方案。

相较于无机发光材料，有机发光材料具有原料丰富、柔性、成本低、可大面积制作等优势，在全屏显示、固体照明、固体激光器、太阳能电池、光存储器、光通信等方面得到了普遍应用，基于新原理的有机发光二极管(OLED)材料，掀起了有机发光材料的研究热潮。

目的是针对TADF和HLCT新材料，利用量子化学方法来探索其发光新原理及分子结构与发光性能之间的内在关系。以TADF材料的4CzIPN分子为例，计算4CzIPN基态激发态结构，不同温度下的辐射、无辐射衰减速率常数及系间窜越与反系间窜越速率常数的变化，从理论上解释TADF发光机理，并为实验设计新型的TADF材料提供有力的理论信息支持。分子构型对泛函的依赖关系，辐射、无辐射衰减速率随温度的演化关系和分子的电子结构特征。以HLCT材料的TPA-NZP分子为例，采用连续极化介质模型考虑溶剂化作用，通过理论计算TPA-NZP分子在真空条件下以及在甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃和二甲基甲酰胺溶液中的分子构型和电子结构，并运用本组发展的热振动关联函数的速率公式计算第一激发单线态到三线态和基态的辐射和无辐射跃迁速率，揭示溶剂化效应对给受体（Doner-Accepter）分子激发态性质的演化过程，及对发光光谱和发光效率的影响。

结果表明：随溶剂极性增强，TPA-NZP分子的激发态性质逐渐从杂化局域-电荷转移态演化为完全的电荷转移态；吸收光谱略微红移而荧光光谱明显红移；辐射速率几乎与溶剂极性无关，激发态与基态能差减小和热振动增强的联合作用使无辐射速率增大一个量级。