[发明专利]一种圆偏振发光物质及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种圆偏振发光物质及其制备方法和应用，所述圆偏振发光物质包括主体和客体，所述主体包括手性纳米结构核和二氧化硅壳层，所述二氧化硅壳层包覆在所述手性纳米结构核表面；所述客体为荧光物质，所述荧光物质吸附在所述二氧化硅壳层上。本发明所述手性纳米结构核为手性源，其强的手性近场可诱导荧光物质发射圆偏振光，是首次利用手性近场实现荧光物质的圆偏振发光。本发明的圆偏振发光物质发光稳定，制备方法简单易操作，适用范围广，在手性识别、手性催化、圆偏振发光器件、3D显示以及在作为光热治疗和光动力治疗的感光材料等领域中有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及纳米科学技术在化学发光领域的应用，具体涉及一种圆偏振发光物质及其制备方法和应用。

背景技术

1984年，人们第一次发现了一些手性荧光分子在激发光的照射下，发射出的左旋、右旋圆偏振光强度不同，这种现象被叫做圆偏振发光现象。根据计算发光不对称因子g_lum＝2(I_L-I_R)/(I_L+I_R)可得到偏振发光程度，其中I_L和I_R分别表示体系所发射左手和右手圆偏振光的强度。实验中，g_lum＝[椭圆率/(32980/ln10)]/荧光强度。圆偏振发光手性功能材料在光学显示领域，信息的加密传输和存储，生物编码，光电器件，红光材料方面具有广阔的应用前景，近年来受到越来越多的关注。

现有技术中，具有手性发光性质的荧光物质主要是具有手性的物质。CN106831449B公开了一种具有上转换圆偏振发光的三重态受体材料及其制备方法和应用，所述三重态受体材料是具有手性结构的化合物。并且该发明的材料具有手性结构，并且在结构中含有并苯结构，使得该材料能够用作三重态湮灭上转换体系的能量受体，可与能量给体配合实现光子上转换并发射圆偏振光的目的，该三重态受体材料在手性光催化、生物显像、光信息的处理、显示和存储等方面具有较大的应用价值。然而，与非手性荧光物质相比，手性荧光物质的数量和种类要少很多。

为攻克这一挑战，近年来利用手性主体向非手性有机或无机发光客体的手性转移引起了研究人员的广泛关注并取得了长足的进步，特别是在手性有机超分子结构作为主体的研究上。CN107118773A公开了一种凝胶负载的无机非手性量子点的制备方法，所述方法将水与非手性量子点或非手性量子点的水溶液混合，加入溶剂，再次混合得到混合液；将得到的混合液与凝胶因子混合、加热、冷却，得到凝胶负载的无机非手性量子点。所述制备方法使非手性量子点具有圆偏振发光的性质，实现非手性量子点全波段可调的CPL发光，并实现具有白光发射的CPL发光。

另一方面，由于具有优异的光学特性、化学稳定性和生物亲和性，手性贵金属纳米结构在近年来也引起了研究者的广泛关注。手性贵金属纳米材料具有负折射率和圆二色性，已经报道的手性贵金属纳米结构主要包含两大类，一种是具有手性几何形状的纳米结构，另一种是不具有手性的纳米结构组装成的手性纳米结构，可望在高灵敏生物检测，不对称催化，手性分离和偏振光学器件中具有潜在应用，但其在诱导手性发光上的应用还未见报道。

因此，探索通过手性纳米结构来诱导荧光物质产生圆偏振发光是目前需要攻克的困难。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种圆偏振发光物质及其制备方法和应用。本发明所述圆偏振发光物质利用手性纳米结构核作为手性源产生手性近场诱导荧光物质产生圆偏振发光，在手性识别、手性催化、圆偏振发光器件、3D显示以及在作为光热治疗和光动力治疗的感光材料等领域中有广泛的应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种圆偏振发光物质，所述圆偏振发光物质包括主体和客体，所述主体包括手性纳米结构核和二氧化硅壳层，所述二氧化硅壳层包覆在所述手性纳米结构核表面；所述客体为荧光物质，所述荧光物质吸附在所述二氧化硅壳层上。