1. 本选题研究的目的及意义
近红外染料作为一种新型的功能染料,在生物成像、传感检测、光动力治疗等领域展现出巨大的应用潜力。
相较于传统的有机染料,近红外染料具有诸多优势,例如更深的组织穿透能力、更低的生物自发荧光干扰以及更高的生物相容性等。
而聚集诱导发光(AIE)现象的发现为克服传统染料在高浓度或聚集状态下荧光猝灭的缺点提供了新的思路,极大地推动了近红外染料的开发和应用。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,近红外染料和聚集诱导发光现象的研究取得了显著进展,成为化学、材料和生物医学等多学科交叉的前沿热点领域。
1. 国内研究现状
我国学者在近红外AIE染料的研究方面取得了一系列重要成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题将在查阅国内外相关文献的基础上,设计合成一系列具有近红外发射和聚集诱导发光特性的新型染料分子,并对其进行结构表征和性能测试。
1. 主要内容
1.设计合成具有特定结构的近红外染料分子,并对其进行结构表征,确认其化学结构;2.研究染料分子的光物理性质,包括紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱、荧光量子产率、荧光寿命等;3.探究染料分子的聚集诱导发光特性,研究其在不同溶剂、不同浓度以及不同聚集体状态下的荧光性质变化;4.研究染料分子聚集诱导发光机制,解释其聚集状态下荧光增强的原因;5.初步探索近红外染料在生物成像、传感检测等领域的应用。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用有机合成、光谱学表征、理论计算等方法,系统地研究近红外染料的合成、聚集诱导发光特性及其应用。
1.有机合成:利用已有的有机合成方法,设计合成目标染料分子。
合成过程中,采用现代的有机合成技术,例如无水无氧操作、柱层析分离纯化等,确保目标化合物的纯度和产率。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.设计合成新型的具有近红外发射和聚集诱导发光特性的染料分子,拓展AIE染料体系,丰富其结构和性能。
2.通过结构调控,优化染料分子的光物理性质,提高其荧光量子产率、荧光寿命等关键性能参数,使其更适用于生物医学应用。
3.深入研究染料分子的聚集诱导发光机制,揭示其聚集状态下荧光增强的原因,为设计合成性能更加优异的AIE染料提供理论依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 董晓蕾,李振华,李永生,等.聚集诱导发光材料的生物应用研究进展[J].化学进展,2020,32(10):1513-1532.
[2] 张洪杰,唐本忠.聚集诱导发光:从现象到应用[J].中国科学:化学,2012,42(1):1-26.
[3] 马玉林,刘亚,王利祥.聚集诱导发光材料的研究进展及其应用[J].化学通报,2014,77(1):1-10.
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