Page 20 - 《精细化工》2020年第7期

·1302· 精细化工 FINE CHEMICALS
化学气相沉淀（MOCVD）法，在介孔氧化硅（MCM-
41）孔道内合成了 GaAs 纳米晶，由于量子效应使
GaAs 的发光光谱发生了 0.1 eV 的偏移；而后，通过
SiO 2 孔道内掺杂、生长或组装光学材料（半导体纳
米晶、稀土螯合物、量子点、有机发光材料等），使
其展现优异的光学性能，进而拓宽其应用范围
基于介孔结构，进一步对 SiO 2 进行中空-介孔结构构
筑，可使其反射、折射、位移等光学特性得到进一
步的发展 [52] 。
XING 等 [53] 报道 HMSNs 内部空腔凹表面可产
生明显的光反射和折射特性，使得材料总反射率提
高显著，即内腔尺寸增大有利于对更长的近红外光
波产生反射作用；但当其壳为 SiO 2 和 TiO 2 或 ZnO
复合物时，壳的密度增大，外表面的反射和散射作
用增加，中空结构的光反射作用随之减弱。CHEN
等 [54] 基于生色基团的滑动堆积排列可导致激发态跃
迁偶极子产生结构耦合的原理，利用 HMSNs 表面
的负电荷作用，使商用的近红外荧光分子 IR-140
（λ max, abs =826 nm，λ max, em =875 nm）在其内部进行
自组装形成 J-聚集体，产生 IR-140 J 聚集体的吸收
与发射光谱明显位移和弱的斯托克斯位移，使其实
现可在 980 nm 下激发，1000~1700 nm 下采集成像，
提供高分辨的活体成像。该法有望应用于制备性能
稳定、生物兼容、亮度好的短波红外成像剂。
3 结语及展望
通过硬核模板、液体界面组装和界面重组与转
换等途径，可以控制合成 HMSNs 材料；其具有内
部大空腔、壳层有序介孔孔道、稳定的骨架结构和
介观系统特性，从而展现出优异的物质传输能力、
多种活性组分高度分散/封装、光反射性能，在医药、
催化和光学等领域展现出广泛的潜在应用前景。然
而，目前仍面临许多挑战，如 HMSNs 的简单、经
济、规模化制备以及在各潜在应用领域中还存在结
构和性能等方面的不足。因此，可以从以下几个方
面进一步研究：（1）优化中间产物（SiO 2 、SiO 2 /介
孔导向剂复合物等）、转化溶液化学环境和工艺参
数，提高 HMSNs 的制备效率；（2）利用多种有效
官能团的甲基硅烷化有机硅为前驱体或加入有机/
无机金属化合物，同步实现 HMSNs 骨架掺杂和多
功能化，优化和调控其物理化学性质等，促进其在
生物医药、催化和光学等领域的实际应用；（3）加
强 HMSNs 结构参数间的关联性研究，如空腔尺寸
与孔径间的变化规律，对分子传输、光线折射等特
性的影响；粒径尺寸与壳层厚度对其生物降解能力
的影响等。
第 37 卷
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