سنتز ذرات پوسته ـ هسته فلوروسنت سیلیکا و بررسی اثر اندازه ذرات در تعیین pH



نشریه: سال دوازدهم- شماره دوم- تابستان 1397 - مقاله 3   صفحات :  107 تا 114



کد مقاله:
JCST-01-06-2017-1732

مولفین:
هاجرالسادات مومنی: دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی نساجی
مصطفی یوسفی: دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشكده مهندسی نساجی
هاله خلیلی: دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی نساجی


چکیده مقاله:

در این پژوهش ذرات با پوسته سیلیکا و هسته ماده رنگزای فلورسین ایزو تیو سیانات به روش استوبر تهیه شد. با تغییر pH واکنش، این ذرات در دو اندازه مختلف تولید شدند. نتایج طیف‌سنجی زيرقرمز تبدیل فوریه نشان داد که ماده رنگزای فلورسنت توسط عامل اتصال‌دهنده سیلان به سیلیکا متصل شده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان دادند که ذراتی نسبتاً یکنواخت و با میانگین قطرهای 326 و 176 نانومتر تولید شده اند. نتایج آزمایشات فلوریمتری نشان داد که شدت فلورسانس ذرات با قطر بزرگ‌تر بیش از سه برابر ماده رنگزای فلورسین ایزو تیو سیانات به تنهایی بود. همچنین شدت فلورسانس ذرات با قطر بزرگ‌تر، بیشتر از ذرات با قطر کمتر بود. مقایسه شدت فلورسانس ذرات در محلول‌هایی از فسفات بافر با pH های مختلف نشان داد که شدت فلورسانس این ذرات با افزایشpH محیط به صورت خطی افزایش می‌یابد. شیب خط در مورد ذرات بزرگ‌تر بیشتر از ذرات کوچک‌تر بود که نشان‌دهنده حساسیت بیشتر و مناسب‌تر بودن این ذرات برای استفاده به عنوان حس‌گر pH می‌باشد.


Article's English abstract:

In this research, core-shell particles of silica/fluorescein isocyanate were prepared by Stober method. By changing the pH of the reaction, the particles were produced in two different sizes. The results of infrared Fourier transform spectroscopy showed that the molecules of fluorescein isocyanate were attached to the silica by a silane coupling agent. Scanning and transmission electron microscopy images showed that relatively uniform particles with average diameter of 326 and 176 nm have been produced. The results showed that the fluorescence intensity of the fluorescent core-shell nanoparticles with greater diameter was more than three times greater than that of fluorescein isocyanate. Besides, the fluorescence intensity of particles with larger diameter was higher than that of particles with smaller diameter. The fluorescence intensity of nanoparticles in the solutions of phosphate buffer with different pH showed that the fluorescence intensity of the nanoparticles was linearly increased by increasing the pH of solution. The slope of the fitted line was greater for the larger particles; which indicated that the larger nanoparticles had higher sensitivity to the changes in the pH of the environment.


کلید واژگان:
ذرات پوسته هسته، فلورسانس، سیلیکا، حسگر pH، فلورسین ایزو تیو سیانات.

English Keywords:
Core-shell particles, Fluorescence, Silica, pH sensor, Fluorescein isothiocyanate.

منابع:
9. م. صفي، ف. مولا، تاثير فلورسنسي كاغذ بر تغییر رنگ نمونه‌های چاپ شده با كمك چاپگر رنگي آزمايشگاهي. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. (1394)9، 167-159. 11. ف. طالب‌نيا، ف. نورمحمديان، س. باستاني، بررسی اثر بسترهای رزینی بر خواص نشری- انعکاسی ماده رنگزای فلورسنت زرد دیسپرس 232. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. (1393)8، 46-37.

English References:
D. R. Larson, H. Ow, H. D. Vishwasrao, A. A. Heikal, U. Wiesner, W. W. Webb, Silica nanoparticle architecture determines radiative properties of encapsulated fluorophores. Chem. Mater. 20(2008), 2677-2684. 2. W. Lian, S. A. Litherland, H. Badrane, W. Tan, D. Wu, H. V. Baker, P. A. Gulig, D. V. Lim, S. Jin, Ultrasensitive detection of biomolecules with fluorescent dye-doped nanoparticles. Anal. Biochem. 334(2004), 135-144. 3. X. Song, F. Li, J. Ma, N. Jia, J. Xu, H. Shen, Synthesis of fluorescent silica nanoparticles their applications as fluorescence probes. J. Fluoresc. 21(2011), 1205-1212. 4. H. Ow, D. R. Larson, M. Srivastava, B. A. Baird, W. W. Webb, U. Wiesner, Bright and stable core-shell fluorescent silica nanoparticles. Nano letters. 5(2005), 113-118. 5. G. Canton, R. Ricco, F. Marinello, S. Carmignato, F. Enrichi, Modified St?ber synthesis of highly luminescent dye-doped silica nanoparticles. J. Nanoparticle Res. 13(2011), 4349-4356. 6. C. J. Tsou, C. Y. Chu, Y. Hung, C. Y. Mou, A broad range fluorescent pH sensor based on hollow mesoporous silica nanoparticles, utilising the surface curvature effect. J. Mater. Chem. B.1(2013), 5557-5563. 7. B. Korzeniowska, R. Woolley, J. DeCourcey, D. Wencel, C. Loscher, C. McDonagh, Intracellular pH-sensing using core/shell silica nanoparticles. J. Biomed. Nanotech. 10(2014), 1336-1345. 8. L. Singh, S. Agarwal, S. Bhattacharyya, U. Sharma, S. Ahalawat, Preparation of silica nanoparticles and its beneficial role in cementitious materials. Nanomater. Nanotech. 1(2011), 51-44. 10. F. Gao, X. Chen, Q. Ye, Z. Yao, X. Guo, L. Wang, Core-shell fluorescent silica nanoparticles for sensing near-neutral pH values. Microchimica Acta. 172(2011), 327-333. 12. G. Bissadi, R. Weberskirch, Formation of polyoxazoline-silica nanoparticles via the surface-initiated cationic polymerization of 2-methyl-2-oxazoline. Polym. Chem. 7(2016), 5157-5168. 13. R. Appiah-Ntiamoah, A. H. Jadhav, J. M. C. Puguan, F. W. Momade, H. Kim, A silica nanoparticle supported fluorescence “turn-on” fluoride ion sensing system with tunable structure and sensitivity. RSC Advances. 5(2015), 30526-30536. 14. A. Pinna, L. Malfatti, G. Galleri, R. Manetti, S. Cossu, G. Rocchitta, R. Migheli, P. A. Serra, P. Innocenzi, Ceria nanoparticles for the treatment of Parkinson-like diseases induced by chronic manganese intoxication. RSC Advances. 5(2015), 20432-20439. 15. K. B. Davis, D. A. Braasch, M. Pramanik, J. W. Rawlins, Use of fluorescent probes to determine molecular architecture in phase separating epoxy systems. Indust. Eng Chem. Res. 53(2013), 228-234. 16. B. L. Cushing, V. L. Kolesnichenko, C. J. O'Connor, Recent advances in the liquid-phase syntheses of inorganic nanoparticles. Chem. Reviews. 104(2004), 3893-3946. 17. D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler, S. R. Crouch, Fundamentals of analytical chemistry, Nelson Education, 2013. 18. S. Lu, C. Mak, G. Pang, K. Wong, K. Cheah, Blue-shift and intensity enhancement of photoluminescence in lead-zirconate-titanate-doped silica nanocomposites. Nanotech. 19(2007), 035702. 19. A. Burns, H. Ow, U. Wiesner, Fluorescent core–shell silica nanoparticles: towards “Lab on a Particle” architectures for nanobiotechnology. Chem. Soc. Reviews. 35(2006), 1028-1042. 20. D. M. Togashi, A. Calvet, A. G. Ryder, B. Szczupak, and M. O'Loughlin, Investigating tryptophan quenching of fluorescein fluorescence under protolytic equilibrium. J. Phys. Chem. A. 113(2009), 2757-2767. 21. F. Gao, L. Wang, L. Tang, C. Zhu, A novel nano-sensor based on rhodamine-?-isothiocyanate–doped silica nanoparticle for pH measurement. Microchimica Acta. 152(2005), 131-135. 22. F. Gao, L. Tang, L. Dai, L. Wang, A fluorescence ratiometric nano-pH sensor based on dual-fluorophore-doped silica nanoparticles. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomol. Spec. 67(2007), 517-521.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 503
تعداد دریافت فایل مقاله : 3

ورود به سامانه نشریه
شناسنامه ی نشریه
صاحب امتياز:
موسسه پژوهشي
علوم و فناوري رنگ و پوشش
مدير مسوول:
پروفسور زهرا رنجبر
سردبير:
پروفسور زهرا رنجبر
مدير اجرايي:
دکتر فرهاد عامري
شاپا چاپي:
8779 - 1735
شاپا الکترونيکي:
2169 - 2383
دسترسی سریع
آخرین شماره های نشریه
آمارهای وبگاه
تعداد بازدید:504

کاربران حاضر:55