Синтез, люминесцентные свойства и агрегативная устойчивость силикатных наночастиц, допированных комплексами Tb(III) и Yb(III) с пара-сульфонатотиакаликс[4]ареном

• Автор: Бочкова, Ольга Дмитриевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 155 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 ЛИТЕРАТУРЫЙ ОБЗОР

1.1 Способы получения силикатных наночастиц, содержащих

люминофоры.

1.1.1 Общие принципы получения силикатных наночастиц.

1.1.2 Метод 1 Итбера

1.1.3 Метод обратной микроэмульсии тина вода в масле.

1.1.4 Введение люминофоров в силикатные наночастицы

1.2 Модификация поверхности силикатных наночастиц

1.2.1 Характеристики силикатных наночастиц.

1.2.2 Ковалентная модификация поверхности силикатных наночастиц

1.2.3 Нековалентная модификация поверхности силикатных наночастиц
1.2.3.1 Взаимодействие силикатных наночастиц с поверхностноактивными веществами
1.2.3.2 Взаимодействие силикатных наночастиц с липидами.
1.3 Применение люминесцирующих силикатных наночастиц в качестве
биосенсоров
1.3.1 Тушение люминесценции
1.3.2 Примеры и типы люминесцентных биосенсоров
IЮСТАНОВКА ЗАДАЧИ
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Объекты исследования.
2.2 Методы исследования
2.3 Условия проведения эксперимен та.
2.3.1 Определение концентрации силикатных частиц.
2.3.2 Люминесцентная спектроскопия.
2.3.3 Измерение времн жизни возбужденного состояния.
2.3.4 Метод динамического рассеяния света.
2.3.5 Атомносиловая микроскопия
2.3.6 Атомноэмиссионная спектроскопия
2.3.7 Температурноиндуцированное фазовое разделение
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Синтез и основные характеристики силикатных наночастиц, содержащих комплексы лантанидов с иарасульфонатотиакаликс4ареном.
3.2 Синтез и основные характеристики силикатных наночастиц, содержащих одновременно два люминесцирующих комплекса хлорид трисдипиридилрутенияИ и комплекс УЬШ с пара
сульфонатотиакаликс4ареном.
3.2.1 Люминесцентные свойства водного раствора комплексов КисНру3С и УЪ1НТСА8 и водной дисперсии 8Ю2 ЯиУЬ.
3.2.2 Агрсгационное поведение силикатных наночастиц 8Ю2 УЬГСАБ, 8Ю1исНруз2 и БЮ2 ЯиУЬ в растворе
3.3 Ковалентная модификация поверхности силикатных наночастиц, содержащих комплекс ТЬШТСА
3.4 Нековалентная модификация поверхности силикатных наночастиц, содержащих комплексы ТЬШТСА8.
3.4.1 Взаимодействие силикатных наночастиц, содержащих комплексы ТЬ1ТСА8, с комплексами кобальтаШ.
3.4.2 Пековалентная модификация поверхности силикатных наночастиц, содержащих в качестве люминофора комплекс ТЬШТСА8, с помощью катионных АВ.
3.5 Разработка коллоидной системы, обладающей сенсорной функцией на присутствие гидрофобного субстрата анионного характера, на основе люминесцентных силикатных наночастиц 8Ю2 ТЬТСАБ.
3.5.1 Взаимодействие силикатных наночастиц БЮ2 ТЬТСАБ, модифицированных 6, с фосфокумаринами в присутствии ВТЬВ
3.5.2 Взаимодействие силикатных наночастиц БСЬ ТЬТСАБ,
модифицированных 6, с фосфолипидами в присутствии ВТЬВ
3.6 Температурноиндуцированное фазовое разделение люминесцентных силикатных наночастиц БСЬ ТЬТСАв в присутствии неионного ПАВ Тритона Х0.
3.6.1 Силикатные наночастицы в растворе Тритона X
3.6.2 Влияние среды и присутствия фоновых солей на степень экстракции и агрегационное поведение силикатных наночастиц
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Работа выполнена в лаборатории Физикохимии супрамолекулярных систем Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра Российской академии паук и является частью исследований в соответствии с научным направлением Института по государственным бюджетным темам Закономерности процессов самоорганизации и распознавания с участием макроциклических соединений циклофановой природы и создание наноразмерных систем и устройств с различными функциональными свойствами госрегистрации Дизайн
рецепторных и амфифильных макроциклических соединений и создание многофункциональных супрамолекулярных структур и наночастиц госрсгистрации 0. Работа поддержана грантами президента РФ для поддержки ведущих научных школ I , I III3 госконграктом ГК . Дизайн стабильных нанодисперсных систем на основе амфифильных и макроциклических соединений, обладающих каталитической, люминесцентной и антимикробной активностью шифр заявки 1. Биосенсоры на основе смешаниолигандных комплексов лантанидов с Рдикетонами и водорастворимыми каликсаренами Программой фундаментальных исследований Президиума РАН Основы фундаментальных исследований нанотехнологий и наноматериалов проект Новый тип биомаркеров и наносснсоров на основе лантанидных комплексов каликсаренов в составе силикатных наиочастиц Программой фундаментальных исследований ОХ ММ РАИ Химия и физикохимия супрамолекулярных систем и атомных кластеров проект Люминесцентные наночастицы, обладающие температурноуправляемым фазовым поведением, как основа создания наносистем для направленной терапии и диагностики. Апробация работы. Чугаевской конференции по координационной химии, Одесса, Украина, сентября, г. IV Ii i i i, Туапсе, Россия, сентября 2 октября, г. V Ii i i i i, Казань, Россия, октября, г. Крым, Украина, июля, г. Ii i i i, Львов, Украина, 6 Сентября, г. Международном форуме по нанотехнологиям , Москва, Россия, ноября, г. Г реция, 5 Мая, г. Итоговых научных конференциях ИОФХ им. А.Е. Арбузова, Казань, Россия, г. Итоговых научнообразовательных конференциях студентов Казанского государственного университета, Казань, Россия, г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 статей в международных изданиях, 6 из них в изданиях, рекомендованных списком ВАК РФ, а также тезисов докладов в материалах российских и международных конференций и симпозиумов. Личный вклад автора заключается в синтезе силикатных наночастиц, допированных комплексами лантанидов экспериментальном исследовании изучаемых систем методами динамического рассеяния света, электрофореза, электронной и эмиссионной спектроскопией описании, анализе и обобщении экспериментальных данных. Благодарности. Автор выражает благодарность своему научному руководителю д. Физикохимии супрамолекулярных систем ИОФХ им. А.Е. Арбузова А. Р. Мустафиной за помощь в постановке задач, выборе объектов и методов исследования, в обсуждении полученных результатов и подготовке диссертации, а также академика РАН А. И. Коновалова за научные консультации и помощь при обсуждении данной диссертационной работы. Автор также благодарит к. С.В. Федоренко за помощь в получении силикатных наночастиц и решении некоторых задач, изложенных в работе к. Ю.Г. Елистратову за проведение экспериментов по температурноиндуцированному фазовому разделению мицеллярного раствора к. В.А. Бурилова, к. В.В. Скриначву, к. Мостовую, д. И.И. Стойкова за проведение экспериментов по эмиссионной спектроскопии к. М.К. Кадирова, к. К.В. Холина и асп. И.Р. Низамеева за проведение экспериментов по атомносиловой микроскопии и атомноэмиссионной спектроскопии д. А.Ю. Меньшикову и к. Шевченко за проведение экспериментов по трансмиссионной электронной микроскопии к. А.Н. Генералову и д. В.П. Зубова за проверку работоспособности силикатных наночастиц в качестве биомаркеров на антигены чумы. Автор благодарит за предоставленные соединения д. С.Е. Соловьву и членкорр. РАН И. Л.Я. Захарову дикатионные гаминальные ПАВ к. Немтарва и членкорр. РАН В. Ф. Миронова фосфокумарины. Автор также выражает благодарность студенту А. Р. Мухаметшиной, к. Заирову, асп. Давыдову за их помощь и поддержку.