纳米Ag@SiO2核壳结构的表面等离子体共振效应对铕配合物的荧光增强作用

李晶晶 栗源 王爱玲 屈燕荣 岳彬 周丹 褚海斌 赵永亮

引用本文: 李晶晶, 栗源, 王爱玲, 屈燕荣, 岳彬, 周丹, 褚海斌, 赵永亮. 纳米Ag@SiO2核壳结构的表面等离子体共振效应对铕配合物的荧光增强作用[J]. 物理化学学报, 2014, 30(12): 2328-2334. doi: 10.3866/PKU.WHXB201409292 shu
Citation:  LI Jing-Jing, LI Yuan, WANG Ai-Ling, QU Yan-Rong, YUE Bin, ZHOU Dan, CHU Hai-Bin, ZHAO Yong-Liang. Surface Plasmon Resonance Enhanced Luminescence of Europium Complexes with Ag@SiO2 Core-Shell Structure[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2014, 30(12): 2328-2334. doi: 10.3866/PKU.WHXB201409292 shu

纳米Ag@SiO2核壳结构的表面等离子体共振效应对铕配合物的荧光增强作用

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21161013) (21161013)

    内蒙古自然科学基金(2011MS0202) (2011MS0202)

    内蒙古重大基础研究开放基金(2010KF03)资助 (2010KF03)

摘要:

分别制备了二氧化硅壳层厚度为10、25和80 nm的三种Ag@SiO2纳米粒子, 合成了铕与不同比例苯甲酸根(BA)的配合物、铕与1, 10-邻菲罗啉(phen)及2, 2'-联吡啶(bpy)的配合物, 并对其进行表征. 表征结果推测配合物的组成为Eu(BA)nCl3-n·2H2O (n=1, 2, 3)、Eu(phen)Cl3·2H2O和Eu(bpy)Cl3·2H2O. 配合物的荧光光谱显示, 在加入Ag@SiO2纳米粒子后, 复合物的荧光强度有不同程度的增加, 这可能是由于表面等离子体共振造成的. 不同硅壳厚度的Ag@SiO2纳米粒子的荧光增强顺序是25 nm>80 nm>10 nm, 这表明二氧化硅核壳厚度约25 nm时有较强的表面等离子体共振效应. 此外, 在这些复合物中, Eu(phen)Cl3·2H2O复合物的增强效果是最强的, 而Eu(BA)nCl3-n·2H2O的增强效果是最弱的. 在三个苯甲酸铕配合物中, Eu(BA)3·2H2O的增强效果最弱, 其他两个苯甲酸铕复合物增强效果相对较好. 原因可能是含氮配合物(Eu(phen)Cl3·2H2O和Eu(bpy)Cl3·2H2O)可以和Ag@SiO2更好地成键, 而苯甲酸铕配合物和Ag@SiO2纳米粒子的作用相对较弱. Ag@SiO2纳米粒子有望应用于增强稀土材料的发光.

English

    1. [1]

      (1) Moskovits, M. Rev. Mod. Phys. 1985, 57 (3), 783. doi: 10.1103/RevModPhys.57.783

      (1) Moskovits, M. Rev. Mod. Phys. 1985, 57 (3), 783. doi: 10.1103/RevModPhys.57.783

    2. [2]

      (2) Xiao, Q. L.; Meng, J. X.; Xie, L. J.; Zhang, R. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27, 2427. [肖全兰, 孟建新, 谢丽娟, 张蕤. 物理化学学报, 2011, 27, 2427.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20110928(2) Xiao, Q. L.; Meng, J. X.; Xie, L. J.; Zhang, R. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27, 2427. [肖全兰, 孟建新, 谢丽娟, 张蕤. 物理化学学报, 2011, 27, 2427.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20110928

    3. [3]

      (3) Worlinsky, J. L.; Basu, S. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 865. doi: 10.1021/jp8100464(3) Worlinsky, J. L.; Basu, S. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 865. doi: 10.1021/jp8100464

    4. [4]

      (4) Geddes, C. D.; Cao, H.; Gryczynski, I.; Gryczynsk, Z.; Fang, J. Y.; Lakowicz, J. R. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 3443. doi: 10.1021/jp022040q(4) Geddes, C. D.; Cao, H.; Gryczynski, I.; Gryczynsk, Z.; Fang, J. Y.; Lakowicz, J. R. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 3443. doi: 10.1021/jp022040q

    5. [5]

      (5) Cui, J. H.; Hu, C. F.; Yang, Y. H.;Wu, Y. J.; Yang, L. F.;Wang, Y. L.; Liu, Y. L.; Jiang, Z. Y. J. Mater. Chem. 2012, 22, 8121. doi: 10.1039/c2jm16441h(5) Cui, J. H.; Hu, C. F.; Yang, Y. H.;Wu, Y. J.; Yang, L. F.;Wang, Y. L.; Liu, Y. L.; Jiang, Z. Y. J. Mater. Chem. 2012, 22, 8121. doi: 10.1039/c2jm16441h

    6. [6]

      (6) Kong, H.; Jiang, J. Langmuir 2008, 24, 2051. doi: 10.1021/la703085e(6) Kong, H.; Jiang, J. Langmuir 2008, 24, 2051. doi: 10.1021/la703085e

    7. [7]

      (7) Liu, Y. L.; Song, F.; Liu, J. D.; Zhang, J.; Yu, Y.; Zhao, H. Y. Chem. Phys. Lett. 2013, 565, 98. doi: 10.1016/j.cplett.2013.02.050(7) Liu, Y. L.; Song, F.; Liu, J. D.; Zhang, J.; Yu, Y.; Zhao, H. Y. Chem. Phys. Lett. 2013, 565, 98. doi: 10.1016/j.cplett.2013.02.050

    8. [8]

      (8) Wang, Y. H.;Wang, T.; Zhou, J. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30 (1), 28. [王悦辉, 王婷, 周济. 物理化学学报, 2014, 30 (1), 28.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201311011(8) Wang, Y. H.;Wang, T.; Zhou, J. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30 (1), 28. [王悦辉, 王婷, 周济. 物理化学学报, 2014, 30 (1), 28.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201311011

    9. [9]

      (9) Darugar, Q.; Qian,W.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 143. doi: 10.1021/jp0545445(9) Darugar, Q.; Qian,W.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 143. doi: 10.1021/jp0545445

    10. [10]

      (10) Ding, Y. L.; Zhang, X. D.; Gao, H. B. J. Lumin. 2014, 147, 72. doi: 10.1016/j.jlumin.2013.10.062(10) Ding, Y. L.; Zhang, X. D.; Gao, H. B. J. Lumin. 2014, 147, 72. doi: 10.1016/j.jlumin.2013.10.062

    11. [11]

      (11) Shera, E. B.; Seitzinger, N. K.; Davis, L. M.; Keller, R. A.; Soper, S. A. Chem. Phys. Lett. 1990, 174, 553. doi: 10.1016/0009-2614(90)85485-U(11) Shera, E. B.; Seitzinger, N. K.; Davis, L. M.; Keller, R. A.; Soper, S. A. Chem. Phys. Lett. 1990, 174, 553. doi: 10.1016/0009-2614(90)85485-U

    12. [12]

      (12) Sudheendra, L.; Ortalan, V.; Dey, S.; Browning, N. D.; Kennedy, I. M. Chem. Mater. 2011, 23 (11), 2987. doi: 10.1021/cm2006814(12) Sudheendra, L.; Ortalan, V.; Dey, S.; Browning, N. D.; Kennedy, I. M. Chem. Mater. 2011, 23 (11), 2987. doi: 10.1021/cm2006814

    13. [13]

      (13) Wei, H. Y.; Cleary, Z.; Park, S.; Senevirathne, K.; Eilers, H. J. Alloy. Compd. 2010, 500 (1), 96. doi: 10.1016/j.jallcom.2010.03.220(13) Wei, H. Y.; Cleary, Z.; Park, S.; Senevirathne, K.; Eilers, H. J. Alloy. Compd. 2010, 500 (1), 96. doi: 10.1016/j.jallcom.2010.03.220

    14. [14]

      (14) Liu, F.; Aldea, G.; Nunzi, J. M. J. Lumin. 2010, 130 (1),56. doi: 10.1016/j.jlumin.2009.07.017(14) Liu, F.; Aldea, G.; Nunzi, J. M. J. Lumin. 2010, 130 (1),56. doi: 10.1016/j.jlumin.2009.07.017

    15. [15]

      (15) Lakowicz, J. R. Anal. Biochem. 2004, 324, 153. doi: 10.1016/j. ab.2003.09.039(15) Lakowicz, J. R. Anal. Biochem. 2004, 324, 153. doi: 10.1016/j. ab.2003.09.039

    16. [16]

      (16) Liebermann, T.; Knoll,W. Colloids Surf. A 2000, 171, 115. doi: 10.1016/S0927-7757(99)00550-6(16) Liebermann, T.; Knoll,W. Colloids Surf. A 2000, 171, 115. doi: 10.1016/S0927-7757(99)00550-6

    17. [17]

      (17) Weiss, S. Science 1999, 283, 1676. doi: 10.1126/science. 283.5408.1676(17) Weiss, S. Science 1999, 283, 1676. doi: 10.1126/science. 283.5408.1676

    18. [18]

      (18) Tsuji, A.; Koshimoto, H.; Sato, Y.; Hirano, M.; Sei-lida, Y.; Kondo, S.; Ishibashi, K. Biophys. J. 2000, 78, 3260. doi: 10.1016/S0006-3495(00)76862-7(18) Tsuji, A.; Koshimoto, H.; Sato, Y.; Hirano, M.; Sei-lida, Y.; Kondo, S.; Ishibashi, K. Biophys. J. 2000, 78, 3260. doi: 10.1016/S0006-3495(00)76862-7

    19. [19]

      (19) Knoll,W.; Yu, F.; Neumann, T.; Schiller, S.; Naumann, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 5169. doi: 10.1039/b310317j(19) Knoll,W.; Yu, F.; Neumann, T.; Schiller, S.; Naumann, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 5169. doi: 10.1039/b310317j

    20. [20]

      (20) Schietinger, S.; Aichele, T.;Wang, H. Q.; Nann, T.; Benson, O. Nano Lett. 2010, 10 (1), 134. doi: 10.1021/nl903046r(20) Schietinger, S.; Aichele, T.;Wang, H. Q.; Nann, T.; Benson, O. Nano Lett. 2010, 10 (1), 134. doi: 10.1021/nl903046r

    21. [21]

      (21) D′A stino, S.; Pompa, P. P.; Chiuri, R.; Phaneuf, R. J.; Britti, D. G.; Rinaldi, R.; Cin lani, R.; Della, S. F. Optics Letters 2009, 34, 2381. doi: 10.1364/OL.34.002381(21) D′A stino, S.; Pompa, P. P.; Chiuri, R.; Phaneuf, R. J.; Britti, D. G.; Rinaldi, R.; Cin lani, R.; Della, S. F. Optics Letters 2009, 34, 2381. doi: 10.1364/OL.34.002381

    22. [22]

      (22) Aslan, K.;Wu, M.; Lakowicz, J. R.; Geddes, C. D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1524. doi: 10.1021/ja0680820(22) Aslan, K.;Wu, M.; Lakowicz, J. R.; Geddes, C. D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1524. doi: 10.1021/ja0680820

    23. [23]

      (23) Kamruzzaman, M.; Alam, A.; Lee, S. H.; Suh, Y. S.; Kim, Y. H.; Kim, G. M.; Kim, S. H. Acta Metall. 2011, 174, 353. doi: 10.1007/s00604-011-0633-0(23) Kamruzzaman, M.; Alam, A.; Lee, S. H.; Suh, Y. S.; Kim, Y. H.; Kim, G. M.; Kim, S. H. Acta Metall. 2011, 174, 353. doi: 10.1007/s00604-011-0633-0

    24. [24]

      (24) Chowdhury, M. H.; Pong, J.; Gray, S. K.; Lakowicz, J. R. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 11236. doi: 10.1021/jp802414k(24) Chowdhury, M. H.; Pong, J.; Gray, S. K.; Lakowicz, J. R. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 11236. doi: 10.1021/jp802414k

    25. [25]

      (25) Malicka, J.; Gryczynski, I.; Kusba, J.; Lakowicz, J. R. Biopolymers 2003, 70, 595. doi: 10.1002/bip.10507(25) Malicka, J.; Gryczynski, I.; Kusba, J.; Lakowicz, J. R. Biopolymers 2003, 70, 595. doi: 10.1002/bip.10507

    26. [26]

      (26) Ventura, M. G.; Parola, A. J.; Matos, A. P. J. Non-Cryst. Solids 2011, 357, 1342. doi: 10.1016/j.jnoncrysol.2010.12.013(26) Ventura, M. G.; Parola, A. J.; Matos, A. P. J. Non-Cryst. Solids 2011, 357, 1342. doi: 10.1016/j.jnoncrysol.2010.12.013

    27. [27]

      (27) Kobayashi, Y.; Katakami, H.; Mine, E.; Nagao, D.; Konno, M.; Liz-Marzan, L. M. J. Coll. Inter. Sci. 2005, 283 (2), 392. doi: 10.1016/j.jcis.2004.08.184(27) Kobayashi, Y.; Katakami, H.; Mine, E.; Nagao, D.; Konno, M.; Liz-Marzan, L. M. J. Coll. Inter. Sci. 2005, 283 (2), 392. doi: 10.1016/j.jcis.2004.08.184

    28. [28]

      (28) Guo, L.; Guan, A.; Lin, X.; Zhang, C.; Chen, G. Talanta 2010, 82, 1696. doi: 10.1016/j.talanta.2010.07.051(28) Guo, L.; Guan, A.; Lin, X.; Zhang, C.; Chen, G. Talanta 2010, 82, 1696. doi: 10.1016/j.talanta.2010.07.051

    29. [29]

      (29) Ni,W.; Zhang, Z.; Chen, H.; Li, L.;Wang, J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6692. doi: 10.1021/ja8012374(29) Ni,W.; Zhang, Z.; Chen, H.; Li, L.;Wang, J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6692. doi: 10.1021/ja8012374

    30. [30]

      (30) Yang, Z.; Ni,W.; Kou, X.; Zhang, S.; Sun, Z.; Sun, L.;Wang, J.; Yan, C. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 18895. doi: 10.1021/jp8069699(30) Yang, Z.; Ni,W.; Kou, X.; Zhang, S.; Sun, Z.; Sun, L.;Wang, J.; Yan, C. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 18895. doi: 10.1021/jp8069699

    31. [31]

      (31) Pillai, S. S.; Kamat, P. V. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 945. doi: 10.1021/jp037018r(31) Pillai, S. S.; Kamat, P. V. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 945. doi: 10.1021/jp037018r

    32. [32]

      (32) Sun, H. J.; Fu, X. T.; Chu, H. B.; Du, Y.; Lin, X. M.; Li, X.; Zhao, Y. L. J. Photochem. Photobiol. A 2011, 219, 243. doi: 10.1016/j.jphotochem.2011.02.026(32) Sun, H. J.; Fu, X. T.; Chu, H. B.; Du, Y.; Lin, X. M.; Li, X.; Zhao, Y. L. J. Photochem. Photobiol. A 2011, 219, 243. doi: 10.1016/j.jphotochem.2011.02.026

    33. [33]

      (33) Yan, B.; Zhang, H. J.;Wang, S. B.; Ni, J. Z. J. Photochem. Photobiol. A 1998, 116, 209. doi: 10.1016/S1010-6030(98)00307-4(33) Yan, B.; Zhang, H. J.;Wang, S. B.; Ni, J. Z. J. Photochem. Photobiol. A 1998, 116, 209. doi: 10.1016/S1010-6030(98)00307-4

    34. [34]

      (34) Grosby, G. A.; Whan, R. E.; Alire, R. M. J. Chem. Phys. 1961, 34, 743. doi: 10.1063/1.1731670(34) Grosby, G. A.; Whan, R. E.; Alire, R. M. J. Chem. Phys. 1961, 34, 743. doi: 10.1063/1.1731670

    35. [35]

      (35) Steemers, F. J.; Verboom,W.; Reinhoudt, D. N.; Vandertol, E. B.; Verhoeven, J.W. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 9408. doi: 10.1021/ja00142a004(35) Steemers, F. J.; Verboom,W.; Reinhoudt, D. N.; Vandertol, E. B.; Verhoeven, J.W. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 9408. doi: 10.1021/ja00142a004

    36. [36]

      (36) Latva, M.; Takalo, H.; Mukkala, V. M.; Matachescu, C.; RodriguezUbis, J. C.; Kankare, J. J. Lumin. 1997, 75, 149. doi: 10.1016/S0022-2313(97)00113-0(36) Latva, M.; Takalo, H.; Mukkala, V. M.; Matachescu, C.; RodriguezUbis, J. C.; Kankare, J. J. Lumin. 1997, 75, 149. doi: 10.1016/S0022-2313(97)00113-0

    37. [37]

      (37) Geddes, C. D.; Lakowicz, J. R. J. Fluoresc. 2002, 12, 121. doi: 10.1023/A:1016875709579(37) Geddes, C. D.; Lakowicz, J. R. J. Fluoresc. 2002, 12, 121. doi: 10.1023/A:1016875709579

    38. [38]

      (38) Wu, M.; Lakowicz, J. R.; Geddes, C. D. J. Fluoresc. 2005, 15, 53. doi: 10.1007/s10895-005-0213-y(38) Wu, M.; Lakowicz, J. R.; Geddes, C. D. J. Fluoresc. 2005, 15, 53. doi: 10.1007/s10895-005-0213-y

    39. [39]

      (39) Qu, Y. R.; Lin, X. M.;Wang, A. L.;Wang, Z. X.; Kang, J.; Chu, H. B.; Zhao, Y. L. J. Lumin. 2014, 154, 402. doi: 10.1016/j.jlumin.2014.05.013

      (39) Qu, Y. R.; Lin, X. M.;Wang, A. L.;Wang, Z. X.; Kang, J.; Chu, H. B.; Zhao, Y. L. J. Lumin. 2014, 154, 402. doi: 10.1016/j.jlumin.2014.05.013

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  376
  • 文章访问数:  718
  • HTML全文浏览量:  18
文章相关
  • 发布日期:  2014-11-27
  • 收稿日期:  2014-07-31
  • 网络出版日期:  2014-09-29
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章