,1026 北京科技大学学报 第31卷 水，0.050g的醛基修饰后上转换发光材料和未修饰 的上转换发光材料，各超声分散30min,静置观察， 现象如表1所示 表1上转换发光材料修饰前后材料的沉降实验 Table I Settlement test of unmodified and modified material 沉降时间/min 未修饰材料 修饰后材料 200nm 0 未沉降 未沉降 开始沉降 未沉降 图3修饰前材料的SEM图 40 大部分沉降 未沉降 Fig.3 SEM image of the non modified material 120 沉降完全 未沉降 1020 未沉降 40min后未修饰的上转换无机发光材料大部分 已经沉淀，120min后完全沉淀而修饰醛基后的材 料形成稳定的胶体状态，可以保持24h以上，这是 因为：相比于醛基修饰的上转换发光材料，未修饰的 材料粒度较小，密度比较大，容易沉降；而修饰醛基 200nm 后的材料虽然颗粒直径有所增大，但由于醛基的极 性大，易于和水相容，使得材料可以均匀地分散在水 溶液中，以胶体状态稳定存在， 图4修饰后材料的SEM图 Fig.4 SEM image of the modified material 2.6修饰后材料的发光强度测试 从图6可以明显看出，在980nm激光器的激发 4.5 下，修饰前后材料均发出540.2nm的可见光，说明 4.0H 表面修饰后，材料的发光性能并没有受到影响，可 3.0 以看出，修饰后的材料的强度为5200，比修饰前材 25 料的强度6200有所降低，但是并不影响其作为生 2.04 物芯片荧光探针的使用. 1.5 0 100200300400500600 2.7修饰醛基后材料的活化指数 无机材料的相对密度一般较大，在水中自然沉 降，上转换无机发光材料若要作为荧光探针应用到 图5修饰醛基后材料的TGA图 生物芯片上，在水溶液中要具有一定的悬浮性，经 Fig.5 TGA curve of the modified material 过表面修饰后的材料，由于表面具有有机官能团，可 能团的断裂产生的， 以在一定时间内稳定存在于水溶液中，材料的修饰 2.5修饰前后材料沉降对比实验 效率可以用活化指数这一概念来诠释14].未修饰 在两个25mL比色管中分别加入25mL的蒸馏 的材料活化指数为零，修饰完全的材料活化指数为1. 7000r (a) 540.2 6000r (b) 540.2 6000 5000 5000 4000 3000 3000 2000 1000 1000 400500 600700 800 900 400450500550600650700 波长/m 波长nm 图6修饰前(a)、后（凸）材料的发射光谱图 Fig.6 Emission spectra of the unmodified(a)and modified materials (b)图3 修饰前材料的 SEM 图 Fig．3 SEM image of the non-modified material 图4 修饰后材料的 SEM 图 Fig．4 SEM image of the modified material 图5 修饰醛基后材料的 TGA 图 Fig．5 TGA curve of the modified material 能团的断裂产生的． 2∙5 修饰前后材料沉降对比实验 在两个25mL 比色管中分别加入25mL 的蒸馏 水‚0∙050g 的醛基修饰后上转换发光材料和未修饰 的上转换发光材料‚各超声分散30min‚静置观察‚ 现象如表1所示． 表1 上转换发光材料修饰前后材料的沉降实验 Table1 Settlement test of unmodified and modified material 沉降时间／min 未修饰材料 修饰后材料 0 未沉降 未沉降 5 开始沉降 未沉降 40 大部分沉降 未沉降 120 沉降完全 未沉降 1020 － 未沉降 40min 后未修饰的上转换无机发光材料大部分 已经沉淀‚120min 后完全沉淀；而修饰醛基后的材 料形成稳定的胶体状态‚可以保持24h 以上．这是 因为：相比于醛基修饰的上转换发光材料‚未修饰的 材料粒度较小‚密度比较大‚容易沉降；而修饰醛基 后的材料虽然颗粒直径有所增大‚但由于醛基的极 性大‚易于和水相容‚使得材料可以均匀地分散在水 溶液中‚以胶体状态稳定存在． 2∙6 修饰后材料的发光强度测试 从图6可以明显看出‚在980nm 激光器的激发 下‚修饰前后材料均发出540∙2nm 的可见光‚说明 表面修饰后‚材料的发光性能并没有受到影响．可 以看出‚修饰后的材料的强度为5200‚比修饰前材 料的强度6200有所降低‚但是并不影响其作为生 物芯片荧光探针的使用． 2∙7 修饰醛基后材料的活化指数 无机材料的相对密度一般较大‚在水中自然沉 降．上转换无机发光材料若要作为荧光探针应用到 生物芯片上‚在水溶液中要具有一定的悬浮性．经 过表面修饰后的材料‚由于表面具有有机官能团‚可 以在一定时间内稳定存在于水溶液中．材料的修饰 效率可以用活化指数这一概念来诠释［14］．未修饰 的材料活化指数为零‚修饰完全的材料活化指数为1． 图6 修饰前（a）、后（b）材料的发射光谱图 Fig．6 Emission spectra of the unmodified （a） and modified materials （b） ·1026· 北 京 科 技 大 学 学 报 第31卷