專利名稱：基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器及制備方法和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一維納米結(jié)構(gòu)的熒光分子機(jī)器領(lǐng)域，特別涉及基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器，及該基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的制備方法和使用方法。
背景技術(shù)：
長期以來，科學(xué)家一直希望能夠研制出在納米尺度范圍內(nèi)的超微型機(jī)器，希望將其用于血管的疏通或受損組織的修復(fù)等方面。法國與德國科學(xué)家合作，首次成功研制出可旋轉(zhuǎn)的“分子輪”，并組裝出真正意義上的第一臺熒光分子機(jī)器-生物納米熒光分子機(jī)器，這拉開了熒光分子機(jī)器研究的序幕。此后，研究者又制備出各種各樣的熒光分子機(jī)器， 包含兩個化學(xué)組分驅(qū)動的驅(qū)動力為200pN的啞鈴形分子電梯(kience，303，1845-1849)、 可以前后走動的機(jī)器人(Nature chemistry，2，96-101)、由酸堿性控制的DNA分子鉗子 (Nanoletters, 9,4510-4514)等。這些熒光分子機(jī)器需要用化學(xué)試劑如pH等條件來控制， 這就要求熒光分子機(jī)器在溶液中操作，而溶液中的熒光分子機(jī)器難以控制，使熒光分子機(jī)器的發(fā)展受到限制。熒光分子機(jī)器固定在固體表面能很好的解決其在溶液中不易控制的問題，同時熒光分子機(jī)器的小型化要求載體應(yīng)該是微觀材料。一維硅納米線制備簡單、容易表面修飾，方便制成納米陣列，通過對陣列中的納米材料分別進(jìn)行不同功能的修飾，形成的熒光分子機(jī)器陣列，有望同時完成多個操作。所有這些特點(diǎn)可使一維硅納米線成為合適的熒光分子機(jī)器載體。另外，光信號作為熒光分子機(jī)器的輸入操作簡單、靈敏度高、響應(yīng)時間短、 可在單分子水平進(jìn)行無線操作，是一種理想的輸入輸出信號。結(jié)合上述，硅納米線表面光控?zé)晒夥肿訖C(jī)器的研究對未來分子計(jì)算機(jī)及分子水平生物活動的模擬具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是充分利用一維硅納米線的小尺寸及一維硅納米線陣列制備的方便性，將具有分子機(jī)器功能的結(jié)合了環(huán)糊精的氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺修飾到硅納米線的表面，從而提供一種基于一維硅納米線的分子機(jī)器，及該基于一維硅納米線的分子機(jī)器的制備方法。本發(fā)明的再一目的是提供基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的使用方法。本發(fā)明的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器是由結(jié)合了環(huán)糊精的有機(jī)功能分子共價修飾到3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線表面構(gòu)筑成的。所述的有機(jī)功能分子是氮，氮-二 - (4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺，一維硅納米線不僅作為有機(jī)功能分子的基底，而且作為光控?zé)晒夥肿訖C(jī)器的組成部件。本發(fā)明的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器是由3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線，和氮，氮-二 -(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)-丹磺酰胺，以及α -環(huán)糊精三個部分構(gòu)成；其中，所述的α-環(huán)糊精是套在所述的氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺上，所述的氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺再以共價鍵結(jié)合3-氨丙基三乙氧基硅烷所修飾的一維硅納米線。
所述的套在氮，氮-二 - (4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)-丹磺酰胺上的α _環(huán)糊精，能夠在所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和與其共價鍵結(jié)合的氮， 氮-二 -(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)_丹磺酰胺分子的末端之間運(yùn)動。所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線的直徑為8nm lOnm，長度為 1 μ m 10 μ m0本發(fā)明的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器由三個部件，氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)-丹磺酰胺、α -環(huán)糊精和3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的硅納米線， 在氮，氮-二甲酰胺和水的混合液中常溫反應(yīng)生成。本發(fā)明的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的制備方法，是對由氣相沉積法制備得到的一維硅納米線進(jìn)行表面處理，所述表面處理是用化學(xué)方法進(jìn)行表面活化；然后再對表面處理過的干燥的一維硅納米線的表面進(jìn)行修飾，在其表面共價鍵修飾具有熒光分子機(jī)器功能的結(jié)合了 α-環(huán)糊精的氮，氮-二-(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)-丹磺酰胺， 得到基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器。本發(fā)明的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的制備方法如圖1所示將氮， 氮-二-(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺、α-環(huán)糊精和3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線置于氮，氮-二甲酰胺和水的混合液中進(jìn)行室溫反應(yīng)，生成目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品，然后將得到的目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品在有機(jī)溶劑中進(jìn)行超聲清洗，得到所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器；其中，氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)_丹磺酰胺3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線α -環(huán)糊精的質(zhì)量比為0.5 1 0. 1 0. 5 10 1 ；氮，氮-二甲酰胺和水的混合液中的氮，氮-二甲酰胺與水的體積比是5 1 10 1。所述的將得到的目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品在有機(jī)溶劑中進(jìn)行超聲清洗，是依次在甲苯、氮，氮-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙醇中進(jìn)行超聲清洗。所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線可由以下方法制備得到 在容器中加入氧等離子體處理過的一維硅納米線(可采用將一維硅納米線在溫度為 100-150°C的氧等離子體中處理1-3小時的方法得到)和無水甲苯(其中一維硅納米線和無水甲苯的質(zhì)量比為1 100 1 200)，在惰性氣體(如氮?dú)?保護(hù)下，加熱到溫度為120 140°C共沸蒸餾，蒸出所加入的無水甲苯體積的50 70%的無水甲苯后，降溫至 70 90°C并加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(其中一維硅納米線與3-氨丙基三乙氧基硅烷的質(zhì)量比例為20 1 10 1)，在溫度為80 100°C下攪拌(一般攪拌時間為對 36小時)，降至室溫，過濾得到3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線粗產(chǎn)品；清洗該 3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線粗產(chǎn)品，過濾，除去未反應(yīng)的3-氨丙基三乙氧基硅烷，真空干燥得到所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線。所述的清洗3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線是反復(fù)依次在甲苯、二氯甲烷、乙醇中進(jìn)行超聲清洗。所述的一維硅納米線可用氣相沉積法制備得到。所述的一維硅納米線的直徑為8nm 10nm，長度為1 μ m 10 μ m。所述的氮，氮-二 - (4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)-丹磺酰胺可由以下方法制備得到(如圖2所示)
(1)在容器(如燒瓶)中加入4-溴甲基苯基-4-碘苯基-偶氮、無水碳酸鉀、碘化鉀、丹磺酰胺、乙腈(4-溴甲基苯基-4-碘苯基-偶氮無水碳酸鉀碘化鉀丹磺酰胺 乙腈的摩爾比為1 2 1 2 520 1 4 1 4 780)，在溫度為50 90°C下回流8 16小時；過濾反應(yīng)液，得到氮，氮-二 -(4-亞甲基苯基-4’ -碘苯基-偶氮)_丹磺酰胺；(2)在惰性氣體(如氮?dú)?保護(hù)下，在容器(如燒瓶)中加入步驟⑴得到的氮， 氮-二 -(4-亞甲基苯基-4’ -碘苯基-偶氮)-丹磺酰胺、碳酸鉀、二-三苯基磷二氯化鈀(Pd(PPh3)2Cl2)(氮，氮-二-(4-亞甲基苯基-4’ -碘苯基-偶氮)-丹磺酰胺碳酸鉀Pd(PPh3)2Cl2的摩爾比為1 2 0. 001 1 2 0. 006)；注入氮，氮-二甲酰胺與水的體積比為5 1 10 1的混合液(氮，氮-二-(4-亞甲基苯基-4’ -碘苯基-偶氮)_丹磺酰胺與氮，氮-二甲酰胺和水的混合液的質(zhì)量比為1 290 1 780)；攪拌 10 20分鐘后注入含有4-甲酰基苯硼酸的氮，氮-二甲酰胺和水的混合液(4-甲?；脚鹚崤c氮，氮-二甲酰胺和水的混合液的質(zhì)量比為1 100 1 300，氮，氮-二甲酰胺和水的體積比為5 1 10 1)；其中，氮，氮-二-(4-亞甲基苯基-4’-碘苯基-偶氮)-丹磺酰胺與4-甲?；脚鹚岬哪柋葹? 2 1 6 ；在溫度為100 150°C無光照條件下反應(yīng)8 M小時，得到所述的氮，氮-二 -(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)-丹磺酰胺。本發(fā)明使用紫外光和可見光作為輸入對所述的熒光分子機(jī)器運(yùn)動進(jìn)行控制，用熒光作為輸出表征熒光分子機(jī)器的運(yùn)動。對本發(fā)明的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的控制使用，是采用光進(jìn)行控制 將所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器分散于乙醇和水的混合液(乙醇和水的混合液中乙醇的質(zhì)量百分含量為20% 95%)中形成懸濁液(基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器與乙醇和水的混合液的質(zhì)量比為1 500 1 2000)，依次使用波長為250 ^Onm 的光、使用波長為420 430nm的光和使用波長為365 375nm的光對上述含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液進(jìn)行光照(上述三種波長的光，一般各光照時間為5 10分鐘)；每次光照后都用波長是360 370nm的激發(fā)光，對上述光照后的含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液進(jìn)行激發(fā)，對激發(fā)所述的熒光分子機(jī)器后得到的熒光發(fā)射波長進(jìn)行測試。測試得到的熒光發(fā)射波長的峰值都是在505 515nm之間。用熒光光譜儀檢測基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器表面的氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)_丹磺酰胺的熒光發(fā)射波長的增強(qiáng)或減弱變化。在熒光光譜儀上， 依次使用波長為250 260nm的光、使用波長為420 430nm的光對上述光照后的含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液進(jìn)行光照(上述兩種波長的光，一般各光照時間為5 10分鐘)，對光照所述的熒光分子機(jī)器后得到的熒光發(fā)射波長進(jìn)行測試，測試得到的熒光發(fā)射波長的強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。而把達(dá)到熒光發(fā)射波長強(qiáng)度峰值的懸浮液用波長為365 375nm的光進(jìn)行光照(一般光照時間為5 10分鐘)，熒光發(fā)射波長的強(qiáng)度減弱(如圖3 所述)。上述說明α-環(huán)糊精在3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和與其共價鍵結(jié)合的氮，氮-二-(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺的末端之間運(yùn)動。因?yàn)?α -環(huán)糊精靠近熒光基團(tuán)氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)-丹磺酰胺部位部位時會阻礙其分子內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使熒光增強(qiáng)。
本發(fā)明中的一維硅納米線不僅作為有機(jī)功能分子的基底，而且作為光控?zé)晒夥肿訖C(jī)器的組成部件。通過對一維硅納米線進(jìn)行表面修飾，實(shí)現(xiàn)了基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器，其具有邏輯功能。而且，一維硅納米線的體積小、容易制成陣列，這些為制備體積更小、集成化程度更高的光控器件提供了一種新的思路和方法。


圖1.一維硅納米線的透射電子顯微鏡圖。圖2.本發(fā)明實(shí)施例1-6中一維硅納米線的表面修飾和熒光分子機(jī)器的制備方法示意圖。圖3.本發(fā)明實(shí)施例1-6的有機(jī)功能分子合成過程的示意圖。圖4.本發(fā)明實(shí)施例1-6熒光分子機(jī)器運(yùn)動的示意圖。圖5.本發(fā)明實(shí)施例1-6熒光變化圖a和循環(huán)圖b。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將1克SiO放置于水平管式爐的氧化鋁爐管中間，然后對氧化鋁爐管抽真空至 1帕，然后向氧化鋁爐管中通入氬氣和氫氣的混合氣體，其中氫氣含量占混合氣體體積的 5%。將氧化鋁爐管的氣壓穩(wěn)定在1000帕。然后將管式爐溫度升高到1350°C，并保持溫度 6小時后，管式爐自然降溫。最終在管式爐中得到一維硅納米線，一維硅納米線的直徑為 8nm 10nm，長度為Ιμπι ΙΟμπι。參見圖1。在連有分水器的圓底燒瓶中加入氧等離子體處理過的一維硅納米線(可采用將一維硅納米線在溫度為50°C的氧等離子體中處理3小時的方法得到，一維硅納米線的直徑為8nm 10nm，長度為1 μ m 10 μ m)和無水甲苯(其中一維硅納米線和無水甲苯的質(zhì)量比為.1 500)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱到140°C共沸蒸餾出所加入的無水甲苯體積的70% 的無水甲苯后，降至90°C并加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(其中一維硅納米線與3-氨丙基三乙氧基硅烷的質(zhì)量比例為20 1)，在溫度為100°C下攪拌M小時，降至室溫，過濾得到3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線粗產(chǎn)品。該粗產(chǎn)品反復(fù)依次在甲苯、二氯甲烷、乙醇中進(jìn)行超聲清洗，過濾，除去未反應(yīng)的3-氨丙基三乙氧基硅烷，真空干燥得到3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線。參見圖2。在圓底燒瓶中加入260毫克4-溴甲基苯基-4-碘苯基-偶氮(0. 65mmol)，360毫克無水碳酸鉀，108毫克碘化鉀，650毫克丹磺酰胺，27. 6毫升乙腈，在90°C下回流反應(yīng)16 小時。過濾得到氮，氮-二 -(4-亞甲基苯基-4’ -碘苯基-偶氮)_丹磺酰胺。在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，往錫紙包裹的25毫升兩口瓶中加入89毫克上述得到的氮， 氮-二 - (4-亞甲基苯基-4，-碘苯基-偶氮)-丹磺酰胺(0. Immol), 4. 2毫克Pd (PPh3) 2C12， 27. 2毫克碳酸鉀。注入9毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比10 1)的混合液。攪拌20 分鐘后注入含有90毫克4-甲?；脚鹚岬?毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比為10 1) 的混合液。在150°C下反應(yīng)對小時，得到氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)-丹磺酰胺。參見圖3。在9毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比10 1)的混合液中加入50mg α -環(huán)糊精、Ig上述得到的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和IOOmg氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺，室溫(25°C )攪拌M小時，反應(yīng)生成目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品，然后將得到的目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品依次在甲苯、氮，氮-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙醇中進(jìn)行超聲清洗，除去未反應(yīng)的氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)_丹磺酰胺，真空干燥M小時得到目標(biāo)基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器。 所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器中的α-環(huán)糊精是套在氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)-丹磺酰胺上，氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)-丹磺酰胺再以共價鍵結(jié)合3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線。所述的套在氮，氮-二 - (4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)-丹磺酰胺上的α _環(huán)糊精，能夠在所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和與其共價鍵結(jié)合的氮， 氮-二-(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺分子的末端之間運(yùn)動。參見圖4。使用紫外光和可見光作為輸入對上述的熒光分子機(jī)器運(yùn)動進(jìn)行控制，用熒光作為輸出表征熒光分子機(jī)器的運(yùn)動。將所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器分散于乙醇和水的混合液(乙醇和水的混合液中乙醇的質(zhì)量百分含量為95%)中形成懸濁液(基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器與乙醇和水的混合液的質(zhì)量比為1 2000)，依次使用波長為^Onm的光、使用波長為 430nm的光和使用波長為370nm的光對上述含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液進(jìn)行光照，每次光照時間為10分鐘；每次光照后都用波長是375nm的激發(fā)光對上述光照后的含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液中的所述基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的運(yùn)動進(jìn)行激發(fā)，對激發(fā)所述的熒光分子機(jī)器后得到的熒光發(fā)射波長進(jìn)行測試， 測試得到的熒光發(fā)射波長的峰值都是在515nm。參見圖5。實(shí)施例2將1克SiO放置于水平管式爐的氧化鋁爐管中間，然后對氧化鋁爐管抽真空至 1帕，然后向氧化鋁爐管中通入氬氣和氫氣的混合氣體，其中氫氣含量占混合氣體體積的 5%。將氧化鋁爐管的氣壓穩(wěn)定在1000帕。然后將管式爐溫度升高到1350°C，并保持溫度 6小時后，管式爐自然降溫。最終在管式爐中得到一維硅納米線，一維硅納米線的直徑為 8nm 10nm，長度為Ιμπι ΙΟμπι。參見圖1。在連有分水器的圓底燒瓶中加入氧等離子體處理過的一維硅納米線(可采用將一維硅納米線在溫度為100°c的氧等離子體中處理1小時的方法得到，一維硅納米線的直徑為8nm 10nm，長度為Ιμπι ΙΟμπι)和無水甲苯(其中一維硅納米線和無水甲苯的質(zhì)量比為.1 100)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱到120°C共沸蒸餾出所加入的無水甲苯體積的50% 的無水甲苯后，降至70°C并加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(其中一維硅納米線與3-氨丙基三乙氧基硅烷的質(zhì)量比例為10 1)，在溫度為80°C下攪拌M小時，降至室溫，過濾得到 3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線粗產(chǎn)品。該粗產(chǎn)品反復(fù)依次在甲苯、二氯甲烷、 乙醇中進(jìn)行超聲清洗，過濾，除去未反應(yīng)的3-氨丙基三乙氧基硅烷，真空干燥得到3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線。參見圖2。在圓底燒瓶中加入260毫克4-溴甲基苯基-4-碘苯基-偶氮(0. 65mmol)，180毫克無水碳酸鉀，108毫克碘化鉀，325毫克丹磺酰胺，18. 4毫升乙腈，在50°C下回流反應(yīng)8小時。過濾得到氮，氮-二 - (4-亞甲基苯基-4’ -碘苯基-偶氮)-丹磺酰胺。
在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，往錫紙包裹的25毫升兩口瓶中加入89毫克上述得到的氮， 氮-二 - (4-亞甲基苯基-4，-碘苯基-偶氮)-丹磺酰胺(0. Immol), 0.7毫克Pd (PPh3) 2C12， 27.2毫克碳酸鉀。注入3毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比5 1)的混合液。攪拌10分鐘后注入含有30毫克4-甲?；脚鹚岬?毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比為5 1) 的混合液。在100°C下反應(yīng)對小時，得到氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)-丹磺酰胺。參見圖3。在3毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比5 1)的混合液中加入50mg α-環(huán)糊精、 IOOmg上述得到的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和IOmg氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺，室溫(25°C )攪拌24小時，反應(yīng)生成目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品，然后將得到的目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品依次在甲苯、氮，氮-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙醇中進(jìn)行超聲清洗，除去未反應(yīng)的氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)_丹磺酰胺，真空干燥M小時得到目標(biāo)基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器。 所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器中的α-環(huán)糊精是套在氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺上，氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺再以共價鍵結(jié)合3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線。所述的套在氮，氮-二 - (4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)-丹磺酰胺上的α _環(huán)糊精，能夠在所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和與其共價鍵結(jié)合的氮， 氮-二-(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺分子的末端之間運(yùn)動。參見圖4。使用紫外光和可見光作為輸入對上述的熒光分子機(jī)器運(yùn)動進(jìn)行控制，用熒光作為輸出表征熒光分子機(jī)器的運(yùn)動。將所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器分散于乙醇和水的混合液(乙醇和水的混合液中乙醇的質(zhì)量百分含量為20%)中形成懸濁液(基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器與乙醇和水的混合液的質(zhì)量比為1 500)，依次使用波長為250nm的光、使用波長為 420nm的光和使用波長為360nm的光對上述含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液進(jìn)行光照，每次光照時間為5分鐘；每次光照后都用波長是365nm的激發(fā)光對上述光照后的含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液中熒光測試，測試得到的熒光發(fā)射波長的峰值都是在505nm。參見圖5。實(shí)施例3將1克SiO放置于水平管式爐的氧化鋁爐管中間，然后對氧化鋁爐管抽真空至 1帕，然后向氧化鋁爐管中通入氬氣和氫氣的混合氣體，其中氫氣含量占混合氣體體積的 5%。將氧化鋁爐管的氣壓穩(wěn)定在1000帕。然后將管式爐溫度升高到1350°C，并保持溫度 6小時后，管式爐自然降溫。最終在管式爐中得到一維硅納米線，一維硅納米線的直徑為 8nm 10nm，長度為Ιμπι ΙΟμπι。參見圖1。在連有分水器的圓底燒瓶中加入氧等離子體處理過的一維硅納米線(可采用將一維硅納米線在溫度為110°c的氧等離子體中處理2小時的方法得到，一維硅納米線的直徑為8nm 10nm，長度為Ιμπι ΙΟμπι)和無水甲苯(其中一維硅納米線和無水甲苯的質(zhì)量比為.1 200)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱到130°C共沸蒸餾出所加入的無水甲苯體積的60% 的無水甲苯后，降至80°C并加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(其中一維硅納米線與3-氨丙基三乙氧基硅烷的質(zhì)量比例為11 1)，在溫度為80°C下攪拌M小時，降至室溫，過濾得到3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線粗產(chǎn)品。該粗產(chǎn)品反復(fù)依次在甲苯、二氯甲烷、 乙醇中進(jìn)行超聲清洗，過濾，除去未反應(yīng)的3-氨丙基三乙氧基硅烷，真空干燥得到3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線。參見圖2。在圓底燒瓶中加入260毫克4-溴甲基苯基-4-碘苯基-偶氮(0. 65mmol)，190毫克無水碳酸鉀，108毫克碘化鉀，425毫克丹磺酰胺，19. 4毫升乙腈，在60°C下回流反應(yīng)8小時。過濾得到氮，氮-二 - (4-亞甲基苯基-4’ -碘苯基-偶氮)-丹磺酰胺。在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，往錫紙包裹的25毫升兩口瓶中加入89毫克上述得到的氮， 氮-二 - (4-亞甲基苯基-4，-碘苯基-偶氮)-丹磺酰胺(0. Immol), 3. 7毫克Pd (PPh3) 2C12， 27.2毫克碳酸鉀。注入5毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比7 1)的混合液。攪拌13分鐘后注入含有60毫克4-甲?；脚鹚岬?毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比為6 1) 的混合液。在110°C下反應(yīng)對小時，得到氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)-丹磺酰胺。參見圖3。在8毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比8 1)的混合液中加入50mg α-環(huán)糊精、 200mg上述得到的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和20mg氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺，室溫(25°C )攪拌24小時，反應(yīng)生成目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品，然后將得到的目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品依次在甲苯、氮，氮-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙醇中進(jìn)行超聲清洗，除去未反應(yīng)的氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)_丹磺酰胺，真空干燥M小時得到目標(biāo)基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器。 所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器中的α-環(huán)糊精是套在氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺上，氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺再以共價鍵結(jié)合3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線。所述的套在氮，氮-二 - (4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)-丹磺酰胺上的α _環(huán)糊精，能夠在所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和與其共價鍵結(jié)合的氮， 氮-二-(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺分子的末端之間運(yùn)動。參見圖4使用紫外光和可見光作為輸入對上述的熒光分子機(jī)器運(yùn)動進(jìn)行控制，用熒光作為輸出表征熒光分子機(jī)器的運(yùn)動。將所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器分散于乙醇和水的混合液(乙醇和水的混合液中乙醇的質(zhì)量百分含量為30%)中形成懸濁液(基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器與乙醇和水的混合液的質(zhì)量比為1 600)，依次使用波長為251nm的光、使用波長為 42Inm的光和使用波長為361nm的光對上述含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液進(jìn)行光照，每次光照時間為6分鐘；每次光照后都用波長是366nm的激發(fā)光對上述光照后的含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液中熒光測試，測試得到的熒光發(fā)射波長的峰值都是在508nm。參見圖5。實(shí)施例4將1克SiO放置于水平管式爐的氧化鋁爐管中間，然后對氧化鋁爐管抽真空至 1帕，然后向氧化鋁爐管中通入氬氣和氫氣的混合氣體，其中氫氣含量占混合氣體體積的 5%。將氧化鋁爐管的氣壓穩(wěn)定在1000帕。然后將管式爐溫度升高到1350°C，并保持溫度 6小時后，管式爐自然降溫。最終在管式爐中得到一維硅納米線，一維硅納米線的直徑為 8nm 10nm，長度為Ιμπι ΙΟμπι。參見圖1。
在連有分水器的圓底燒瓶中加入氧等離子體處理過的一維硅納米線(可采用將一維硅納米線在溫度為110°c的氧等離子體中處理2小時的方法得到，一維硅納米線的直徑為8nm 10nm，長度為Ιμπι ΙΟμπι)和無水甲苯(其中一維硅納米線和無水甲苯的質(zhì)量比為.1 300)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱到130°C共沸蒸餾出所加入的無水甲苯體積的65% 的無水甲苯后，降至80°C并加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(其中一維硅納米線與3-氨丙基三乙氧基硅烷的質(zhì)量比例為12 1)，在溫度為85°C下攪拌M小時，降至室溫，過濾得到 3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線粗產(chǎn)品。該粗產(chǎn)品反復(fù)依次在甲苯、二氯甲烷、 乙醇中進(jìn)行超聲清洗，過濾，除去未反應(yīng)的3-氨丙基三乙氧基硅烷，真空干燥得到3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線。參見圖2。在圓底燒瓶中加入260毫克4-溴甲基苯基-4-碘苯基-偶氮(0. 65mmol)，200毫克無水碳酸鉀，108毫克碘化鉀，525毫克丹磺酰胺，20. 4毫升乙腈，在65°C下回流反應(yīng)12 小時。過濾得到氮，氮-二 -(4-亞甲基苯基-4’ -碘苯基-偶氮)_丹磺酰胺。在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，往錫紙包裹的25毫升兩口瓶中加入89毫克上述得到的氮， 氮-二 - (4-亞甲基苯基-4，-碘苯基-偶氮)-丹磺酰胺(0. Immol), 2. 7毫克Pd (PPh3) 2C12， 27.2毫克碳酸鉀。注入6毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比9 1)的混合液。攪拌15分鐘后注入含有50毫克4-甲?；脚鹚岬?毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比為9 1) 的混合液。在115°C下反應(yīng)對小時，得到氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)-丹磺酰胺。參見圖3。在6毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比9 1)的混合液中加入50mg α -環(huán)糊精、 300mg上述得到的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和30mg氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺，室溫?cái)嚢鐼小時，反應(yīng)生成目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品，然后將得到的目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品依次在甲苯、氮，氮-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙醇中進(jìn)行超聲清洗，除去未反應(yīng)的氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)-丹磺酰胺，真空干燥M小時得到目標(biāo)基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器。所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器中的α-環(huán)糊精是套在氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺上，氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺再以共價鍵結(jié)合3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線。所述的套在氮，氮-二 - (4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)-丹磺酰胺上的α _環(huán)糊精，能夠在所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和與其共價鍵結(jié)合的氮， 氮-二 -(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)_丹磺酰胺分子的末端之間運(yùn)動。參見圖4。使用紫外光和可見光作為輸入對上述的熒光分子機(jī)器運(yùn)動進(jìn)行控制，用熒光作為輸出表征熒光分子機(jī)器的運(yùn)動。將所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器分散于乙醇和水的混合液(乙醇和水的混合液中乙醇的質(zhì)量百分含量為40%)中形成懸濁液(基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器與乙醇和水的混合液的質(zhì)量比為1 700)，依次使用波長為255nm的光、使用波長為 425nm的光和使用波長為365nm的光對上述含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液進(jìn)行光照，每次光照時間為6分鐘；每次光照后都用波長是367nm的激發(fā)光對上述光照后的含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液中熒光測試，測試得到的熒光發(fā)射波長的峰值都是在509nm。參見圖5。
實(shí)施例5將1克SiO放置于水平管式爐的氧化鋁爐管中間，然后對氧化鋁爐管抽真空至 1帕，然后向氧化鋁爐管中通入氬氣和氫氣的混合氣體，其中氫氣含量占混合氣體體積的 5%。將氧化鋁爐管的氣壓穩(wěn)定在1000帕。然后將管式爐溫度升高到1350°C，并保持溫度 6小時后，管式爐自然降溫。最終在管式爐中得到一維硅納米線，一維硅納米線的直徑為 8nm 10nm，長度為Ιμπι ΙΟμπι。參見圖1。在連有分水器的圓底燒瓶中加入氧等離子體處理過的一維硅納米線(可采用將一維硅納米線在溫度為110°c的氧等離子體中處理2小時的方法得到，一維硅納米線的直徑為8nm 10nm，長度為Ιμπι ΙΟμπι)和無水甲苯(其中一維硅納米線和無水甲苯的質(zhì)量比為.1 400)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱到125°C共沸蒸餾出所加入的無水甲苯體積的55% 的無水甲苯后，降至85°C并加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(其中一維硅納米線與3-氨丙基三乙氧基硅烷的質(zhì)量比例為12 1)，在溫度為85°C下攪拌M小時，降至室溫，過濾得到 3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線粗產(chǎn)品。該粗產(chǎn)品反復(fù)依次在甲苯、二氯甲烷、 乙醇中進(jìn)行超聲清洗，過濾，除去未反應(yīng)的3-氨丙基三乙氧基硅烷，真空干燥得到3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線。參見圖2。在圓底燒瓶中加入260毫克4-溴甲基苯基-4-碘苯基-偶氮(0. 65mmol)，300毫克無水碳酸鉀，108毫克碘化鉀，555毫克丹磺酰胺，21. 4毫升乙腈，在66°C下回流反應(yīng)15 小時。過濾得到氮，氮-二 -(4-亞甲基苯基-4’ -碘苯基-偶氮)_丹磺酰胺。在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，往錫紙包裹的25毫升兩口瓶中加入89毫克上述得到的氮， 氮-二 - (4-亞甲基苯基-4，-碘苯基-偶氮)-丹磺酰胺(0. Immol), 2. 5毫克Pd (PPh3) 2C12， 27. 2毫克碳酸鉀。注入4毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比8 1)的混合液。攪拌12分鐘后注入含有70毫克4-甲?；脚鹚岬?毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比為8 1) 的混合液。在125°C下反應(yīng)對小時，得到氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)-丹磺酰胺。參見圖3。在7毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比7 1)的混合液中加入50mg α-環(huán)糊精、400mg上述得到的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和40mg氮，氮-二 (4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺，室溫(25°C )攪拌M小時，反應(yīng)生成目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品，然后將得到的目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品依次在甲苯、氮，氮-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙醇中進(jìn)行超聲清洗，除去未反應(yīng)的氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)_丹磺酰胺，真空干燥M小時得到目標(biāo)基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器。 所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器中的α-環(huán)糊精是套在氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)-丹磺酰胺上，氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)-丹磺酰胺再以共價鍵結(jié)合3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線。所述的套在氮，氮-二 - (4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)-丹磺酰胺上的α _環(huán)糊精，能夠在所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和與其共價鍵結(jié)合的氮， 氮-二-(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺分子的末端之間運(yùn)動。參見圖4。使用紫外光和可見光作為輸入對上述的熒光分子機(jī)器運(yùn)動進(jìn)行控制，用熒光作為輸出表征熒光分子機(jī)器的運(yùn)動。將所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器分散于乙醇和水的混合液(乙醇和水的混合液中乙醇的質(zhì)量百分含量為50%)中形成懸濁液(基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器與乙醇和水的混合液的質(zhì)量比為1 800)，依次使用波長為258nm的光、使用波長為 428nm的光和使用波長為368nm的光對上述含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液進(jìn)行光照，每次光照時間為7分鐘；每次光照后都用波長是368nm的激發(fā)光對上述光照后的含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液中熒光測試，測試得到的熒光發(fā)射波長的峰值都是在510nm。參見圖5。實(shí)施例6將1克SiO放置于水平管式爐的氧化鋁爐管中間，然后對氧化鋁爐管抽真空至 1帕，然后向氧化鋁爐管中通入氬氣和氫氣的混合氣體，其中氫氣含量占混合氣體體積的 5%。將氧化鋁爐管的氣壓穩(wěn)定在1000帕。然后將管式爐溫度升高到1350°C，并保持溫度 6小時后，管式爐自然降溫。最終在管式爐中得到一維硅納米線，一維硅納米線的直徑為 8nm 10nm，長度為Ιμπι ΙΟμπι。參見圖1。在連有分水器的圓底燒瓶中加入氧等離子體處理過的一維硅納米線(可采用將一維硅納米線在溫度為110°c的氧等離子體中處理2小時的方法得到，一維硅納米線的直徑為8nm 10nm，長度為Ιμπι ΙΟμπι)和無水甲苯(其中一維硅納米線和無水甲苯的質(zhì)量比為.1 450)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱到125°C共沸蒸餾出所加入的無水甲苯體積的45% 的無水甲苯后，降至85°C并加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(其中一維硅納米線與3-氨丙基三乙氧基硅烷的質(zhì)量比例為18 1)，在溫度為85°C下攪拌M小時，降至室溫，過濾得到 3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線粗產(chǎn)品。該粗產(chǎn)品反復(fù)依次在甲苯、二氯甲烷、 乙醇中進(jìn)行超聲清洗，過濾，除去未反應(yīng)的3-氨丙基三乙氧基硅烷，真空干燥得到3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線。參見圖2。在圓底燒瓶中加入260毫克4-溴甲基苯基-4-碘苯基-偶氮(0. 65mmol)，320毫克無水碳酸鉀，108毫克碘化鉀，595毫克丹磺酰胺，22. 4毫升乙腈，在67°C下回流反應(yīng)16 小時。過濾得到氮，氮-二 -(4-亞甲基苯基-4’ -碘苯基-偶氮)_丹磺酰胺。在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，往錫紙包裹的25毫升兩口瓶中加入89毫克上述得到的氮， 氮-二 - (4-亞甲基苯基-4，-碘苯基-偶氮)-丹磺酰胺(0. Immol), 3. 5毫克Pd (PPh3) 2C12， 27.2毫克碳酸鉀。注入6毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比6 1)的混合液。攪拌18分鐘后注入含有80毫克4-甲?；脚鹚岬?毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比為7 1) 的混合液。在124°C下反應(yīng)對小時，得到氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)-丹磺酰胺。參見圖3。在6毫升氮，氮-二甲酰胺和水(體積比6 1)的混合液中加入50mga-環(huán)糊精、 600mg上述得到的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和50mg氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺，室溫(25°C )攪拌M小時，反應(yīng)生成目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品，然后將得到的目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品依次在甲苯、氮，氮-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙醇中進(jìn)行超聲清洗，除去未反應(yīng)的氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺，真空干燥對小時得到目標(biāo)基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器。 所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器中的α-環(huán)糊精是套在氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)_丹磺酰胺上，氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺再以共價鍵結(jié)合3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線。
所述的套在氮，氮-二 - (4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)-丹磺酰胺上的α _環(huán)糊精，能夠在所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和與其共價鍵結(jié)合的氮， 氮-二-(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺分子的末端之間運(yùn)動。參見圖4。使用紫外光和可見光作為輸入對上述的熒光分子機(jī)器運(yùn)動進(jìn)行控制，用熒光作為輸出表征熒光分子機(jī)器的運(yùn)動。將所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器分散于乙醇和水的混合液(乙醇和水的混合液中乙醇的質(zhì)量百分含量為70%)中形成懸濁液(基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器與乙醇和水的混合液的質(zhì)量比為1 900)，依次使用波長為259nm的光、使用波長為 429nm的光和使用波長為369nm的光對上述含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液進(jìn)行光照，每次光照時間為7分鐘；每次光照后都用波長是369nm的激發(fā)光對上述光照后的含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液中熒光測試，測試得到的熒光發(fā)射波長的峰值都是在512nm。參見圖5。
權(quán)利要求
1.一種基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器，其特征是所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器是由3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線，和氮，氮-二- (4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)_丹磺酰胺，以及α-環(huán)糊精三個部分構(gòu)成；其中，所述的α-環(huán)糊精是套在所述的氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯_4’ -甲基)-丹磺酰胺上，所述的氮，氮-二 (4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺再以共價鍵結(jié)合3-氨丙基三乙氧基硅烷所修飾的一維硅納米線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器，其特征是所述的套在氮，氮-二 - (4-對甲酰苯基偶氮苯_4’-甲基)-丹磺酰胺上的α -環(huán)糊精，在所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線和與其共價鍵結(jié)合的氮，氮-二 - (4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺分子的末端之間運(yùn)動。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的制備方法，其特征是將氮，氮-二 - (4-對甲酰苯基偶氮苯_4’-甲基)-丹磺酰胺、α -環(huán)糊精和3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線置于氮，氮-二甲酰胺和水的混合液中進(jìn)行反應(yīng)，生成目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品，然后將得到的目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品在有機(jī)溶劑中進(jìn)行超聲清洗，得到所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器；其中，氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)_丹磺酰胺3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線α-環(huán)糊精的質(zhì)量比為0.5 1 0. 1 0. 5 10 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是所述的氮，氮-二甲酰胺和水的混合液中的氮，氮-二甲酰胺與水的體積比是5 1 10 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是所述的將得到的目標(biāo)熒光分子機(jī)器的粗產(chǎn)品在有機(jī)溶劑中進(jìn)行超聲清洗，是依次在甲苯、氮，氮-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙醇中進(jìn)行超聲清洗。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線是由以下方法制備得到在容器中加入氧等離子體處理過的一維硅納米線和無水甲苯，其中一維硅納米線和無水甲苯的質(zhì)量比為1 100 1 500;在惰性氣體保護(hù)下，加熱到溫度為120 140°C共沸蒸餾，蒸出所加入的無水甲苯體積的50 70%的無水甲苯后，降溫至70 90°C并加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，其中一維硅納米線與3-氨丙基三乙氧基硅烷的質(zhì)量比例為20 1 10 1 ；在溫度為80 100°C下攪拌，降至室溫， 過濾得到3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線粗產(chǎn)品；清洗該3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線粗產(chǎn)品，過濾，除去未反應(yīng)的3-氨丙基三乙氧基硅烷，真空干燥得到所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是所述的氮，氮-二-(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺是由以下方法制備得到(1)在容器中加入4-溴甲基苯基-4-碘苯基-偶氮、無水碳酸鉀、碘化鉀、丹磺酰胺、 乙腈，其中4-溴甲基苯基-4-碘苯基-偶氮無水碳酸鉀碘化鉀丹磺酰胺乙腈的摩爾比為1 2 1 2 520 1 4 1 4 780 ；在溫度為50 90°C下回流8 16小時；過濾反應(yīng)液，得到氮，氮-二 -(4-亞甲基苯基-4’ -碘苯基-偶氮)_丹磺酰胺；(2)在惰性氣體保護(hù)下，在容器中加入步驟⑴得到的氮，氮-二-(4-亞甲基苯基-4’-碘苯基-偶氮)-丹磺酰胺、碳酸鉀、二-三苯基磷二氯化鈀，其中氮，氮-二-(4-亞甲基苯基-4’ -碘苯基-偶氮)_丹磺酰胺碳酸鉀二-三苯基磷二氯化鈀的摩爾比為 1 2 0. 001 1 2 0.006 ；注入氮，氮-二甲酰胺與水的體積比為5 1 10 1 的混合液，其中氮，氮-二 - (4-亞甲基苯基-4’ -碘苯基-偶氮)-丹磺酰胺與氮，氮-二甲酰胺和水的混合液的質(zhì)量比為1 290 1 780 ；攪拌10 20分鐘后注入含有4-甲?；脚鹚岬牡?二甲酰胺和水的混合液，其中4-甲?；脚鹚崤c氮，氮-二甲酰胺和水的混合液的質(zhì)量比為1 100 1 300，氮，氮-二甲酰胺和水的體積比為5 1 10 1，氮，氮-二-(4-亞甲基苯基-4’-碘苯基-偶氮)-丹磺酰胺與4-甲?；脚鹚岬哪柋葹? 2 1 6 ；在溫度為100 150°C無光照條件下反應(yīng)8 M小時，得到所述的氮，氮-二-(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’ -甲基)_丹磺酰胺。
8. 一種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的使用方法， 其特征是將所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器分散于乙醇和水的混合液中形成懸濁液，其中乙醇和水的混合液中乙醇的質(zhì)量百分含量為20% 95%，基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器與乙醇和水的混合液的質(zhì)量比為1 500 1 2000;依次使用波長為 250 ^Onm的光、波長為420 430nm的光、波長為365 375nm的光對上述含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液進(jìn)行光照；每次光照后都用波長是360 370nm的激發(fā)光，對上述光照后的含有基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的懸浮液進(jìn)行激發(fā)，對激發(fā)所述的熒光分子機(jī)器后得到的熒光發(fā)射波長進(jìn)行測試； 上述三次光照的時間都各為5 10分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器，及該基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器的制備方法和使用方法。所述的基于一維硅納米線的熒光分子機(jī)器是由3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的一維硅納米線，和氮，氮-二-(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)-丹磺酰胺，以及α-環(huán)糊精三個部分構(gòu)成；其中，所述的α-環(huán)糊精是套在所述的氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)-丹磺酰胺上，所述的氮，氮-二(4-對甲酰苯基偶氮苯-4’-甲基)-丹磺酰胺再以共價鍵結(jié)合3-氨丙基三乙氧基硅烷所修飾的一維硅納米線。本發(fā)明使用紫外光和可見光作為輸入對熒光分子機(jī)器運(yùn)動進(jìn)行控制，用熒光作為輸出表征熒光分子機(jī)器的運(yùn)動。
文檔編號B82Y30/00GK102161886SQ20111004370
公開日2011年8月24日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者師文生, 張?zhí)? 穆麗璇 申請人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所