利用疏水相互作用构建磁/光纳米晶二元复合超晶格胶体微球

以磁性纳米晶（Fe3O4和FePt）和半导体荧光纳米晶 （CdSe/ZnS、ZnS:Mn）为基本单元，利用纳米晶和溶剂间的超分子疏水相互作用构建磁/光复合超晶格胶体微球。通过调节两种纳米晶的尺寸、表面性质等手段来调控组装过程，建立纳米晶基元性质和超微球组装体结构间的关联，研究组装过程中各种弱相互作用的协同机制，实现超微球的尺寸可控组装。研究复合超微球和光学性质，初步探索复合超微球内部的电子传递和磁光效应，为开发新型的复合纳米材料奠定基础。

项目进行期间，围绕利用疏水相互作用组装纳米粒子复合超微球的研究目标，对磁性和荧光纳米晶的尺寸可控制备方法、表面修饰技术，两种纳米晶组装过程中尺寸和表面性质的影响，磁性复合超微球的性质和应用等方面进行了系统研究。研究成果已发表SCI论文5篇，申请发明专利2项。.1.建立了一种制备不同尺寸的单分散Fe3O4纳米晶的简便方法。该方法以不同链长的脂肪烷烃及其混合物为溶剂获得不同沸点的溶剂，或通过调整反应器内压强的方式制造溶剂沸腾的条件，在不同沸腾温度下可以获得不同尺寸的单分散Fe3O4纳米粒子。通过对Fe3O4纳米晶制备过程的研究，揭示了沸腾条件产生的微气泡对纳米晶成核的促进作用大于其对生长过程的影响。该研究更进一步揭示了纳米晶初次成核数量对抑制二次成核的重要性。.2.通过对两种尺寸的纳米晶组装过程的研究，发现组装过程是熵驱动的，两种尺寸的复合微球仅在特定的比例条件下才能形成，同时调控纳米晶的尺寸和比例可以获得具有不同组装结构的超微球。.3.从磁性超微球出发，发展了一种制备单分散SiO2包覆磁性微球的简便方法。通过对磁性球的表面修饰提高了其在Stöber 体系中的胶体稳定性，实现了对微球尺寸和磁性物质含量的独立调控。.4.从磁性超微球出发，制备了连续Au壳层包覆的磁性复合微球。复合微球在保持了超顺磁性的基础上，表面可修饰性和化学稳定性大大增强， Au壳层包覆的磁性微球还具有较好的光热性能，在生物标记和光热治疗用纳米材料领域有潜在应用。.5.利用SiO2包覆的磁性超微球构建了磁性免疫层析检测体系，成功实现了对乙肝表面抗原的高灵敏度检测。