一种蓝绿色荧光微球的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种蓝绿色荧光微球的制备方法，属于荧光功能材料技术领域。基于聚集诱导发光AIE材料，包括三个步骤，聚集诱导发光AIE单体与聚合单体通过共价键链接制备得到荧光微球，实现蓝绿色荧光发光强度高，在油气田水平井等复杂环境中使用能稳定存在，荧光物质不脱落、不泄露，且荧光微球的粒径控制简单，溶解性调节方便，弥补了聚合法的不足；在溶剂中能稳定悬浮，荧光强度高，抗干扰能力强，发光持续、稳定，在标记、示踪、检测和油田领域具有极高的应用价值。解决了现有技术方法制备的荧光微球因荧光染料易脱落或向外泄露，导致荧光信号极不稳定，甚至不发荧光，及粒径控制和溶解性调节困难的问题。性调节困难的问题。性调节困难的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种蓝绿色荧光微球的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种蓝绿色荧光微球的制备方法，属于荧光功能材料


技术介绍

[0002]荧光微球因具备光电转化能力、生物相容性和低毒性、以及易于化学修饰和功能集成性等诸多优良特性而得到极大的重视，并广泛应用于生化分析研究等领域，目前已被公认为是一种最为理想的荧光标记或检测材料；荧光微球之所以能够发出荧光，是因为在其表面包覆有荧光物质或在荧光微球内部通过包埋手段填充有荧光物质，但此类包覆或包埋填充方式易产生聚集诱导淬灭效应ACQ，即：当荧光染料浓度较高时会使荧光减弱甚至没有荧光，严重影响监测测试中实时、有效获取荧光信号；同时，在使用所述荧光微球时，荧光染料易从荧光微球表面脱落或从内向外泄露，导致荧光微球发出的荧光信号极不稳定，无法承担标记、检测操作；如今，通过聚集诱导发光AIE材料基本解决了所述聚集诱导淬灭效应ACQ的问题。
[0003]利用聚集诱导发光AIE材料制备荧光微球大多采用自组装法、纳米沉降法和聚合法，自组装法和纳米沉降法制备的AIE荧光微球的合成效率低，粒径不易调控，且荧光物质易从微球表面脱落或从微球中泄露；聚合法制备荧光微球，是荧光单体和聚合物单体一起参与聚合形成微球，从而避免了AIE分子泄露；但聚合法制作荧光微球，在控制荧光微球的粒径和调节其溶解性上存在很大难度；因此十分有必要研发一种基于聚集诱导发光AIE材料，克服聚合法制作缺陷的蓝绿色荧光微球的制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种绿色荧光微球的制备方法，基于聚集诱导发光AIE材料，通过将聚集诱导发光AIE分子或单体与共价键链接制备的荧光微球，实现粒径控制简单，溶解性调节方便，在复杂环境中能稳定存在，荧光物质不脱落、不泄露，在溶剂中能稳定悬浮，荧光强度高，抗干扰能力强，发光持续、稳定，广泛适用于标记、示踪、检测和油气田监测领域。以解决现有技术存在的荧光染料易脱落或向外泄露，导致荧光信号极不稳定，甚至不发荧光，及粒径控制和溶解性调节困难的问题。
[0005]本专利技术是通过如下的技术方案来实现上述目的的：一种蓝绿色荧光微球的制备方法，基于聚集诱导发光AIE材料，简称AIE单体，其特征在于，该蓝绿色荧光微球的制备方法是通过包括以下步骤实现的：步骤一、优选分散剂、聚合单体、引发剂和AIE单体，所述分散剂优选聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种；所述聚合单体优选丙烯酰胺、苯乙烯中的一种或两种；所述引发剂优选偶氮二异丁腈、过硫酸钾中的一种或两种；所述AIE单体优选N,N',N'',N'''
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(((乙烯
‑
1,1,2,2
‑
四基四(苯
‑
4,1
‑
二基))四(氧基))四(丁烷
‑
4,1
‑
二基))四丙烯酰胺。
[0006]步骤二、将所述分散剂溶解于无水乙醇中，在氮气的保护下搅拌均匀，搅拌速率为300~600rpm，形成分散剂体系；将所述聚合单体、引发剂和AIE单体混合均匀，通过恒压滴液漏斗滴加到所述分散剂体系中构成反应体系，所述反应体系在45℃下反应25~35min后，将温度升至70℃，反应8~36h，得到乳液；所述分散剂的用量为0.5~1.2%，所述聚合单体的用量为80~97%,所述引发剂的用量为0.6~3.0%；所述AIE单体的用量为0.2~3.5%；步骤三、将步骤二反应得到的乳液经过离心机分离，离心时转速为5000rpm，时间为30min；再通过无水乙醇洗涤，无水乙醇洗涤时的用量为50mL，减压干燥箱中干燥24h后即得到荧光微球。
[0007]一种蓝绿色荧光微球的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中的分散剂还包括十二烷基硫酸钠、环氧乙烷缩合物。
[0008]一种蓝绿色荧光微球的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中的聚合单体还包括丙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯晴、乙烯醇和异戊二烯。
[0009]一种蓝绿色荧光微球的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中的引发剂还包括偶氮二异丁腈、过硫酸钾、偶氮二异丁腈盐酸盐。
[0010]一种蓝绿色荧光微球的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中的引发剂的最佳用量为0.8~2.0%。
[0011]一种蓝绿色荧光微球的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中的反应体系，当温度升至70℃时的最佳反应时间为8~24h。
[0012]一种蓝绿色荧光微球的制备方法，其特征在于，所述的AIE单体的结构式Ⅰ为：其中，n为1~10的整数。
[0013]一种蓝绿色荧光微球的制备方法，其特征在于，所述的AIE单体的结构式Ⅰ中的取代基结构式Ⅱ为：其中，n为1~10的整数。
[0014]所述取代基结构式Ⅱ中的“R1，R2，R
3”可以是氢原子或具有可聚合双键的丙烯酰胺烷氧基。
[0015]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
该蓝绿色荧光微球的制备方法包括三个步骤，聚集诱导发光AIE单体与聚合单体通过共价键链接制备得到荧光微球，实现蓝绿色荧光发光强度高，在油气田水平井等复杂环境中使用能稳定存在，荧光物质不脱落、不泄露，且荧光微球的粒径控制简单，溶解性调节方便，弥补了聚集法的不足。通过本专利技术方法制备的蓝绿色荧光微球经实验检验证明，在溶剂中能稳定悬浮，荧光强度高，抗干扰能力强，发光持续、稳定，在标记、示踪、检测和油田领域具有极高的应用价值。解决了现有技术方法制备的荧光微球因荧光染料易脱落或向外泄露，导致荧光信号极不稳定，甚至不发荧光，及粒径控制和溶解性调节困难的问题。
附图说明
[0016]图1为本专利技术方法制备的荧光微球的形貌、粒径分析测试图；图2为本专利技术方法制备的荧光微球的荧光光谱分析测试曲线图；图3为本专利技术方法制备的荧光微球的紫外光谱分析测试曲线图；图4为本专利技术方法制备的荧光微球在不同浓度下的荧光光谱分析测试曲线图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对该蓝绿色荧光微球的制备方法的具体实施方式作进一步详细描述（参见图1
‑
4）：本专利技术的聚集诱导发光AIE单体是指具有聚集诱导发光性质且具有可聚合基团的化合物；考虑到发射蓝绿色荧光的要求，该聚集诱导发光AIE单体为分子末端具有可聚合双键的四苯乙烯衍生物；本专利技术的四苯乙烯衍生物是以四苯乙烯单元为母体的化合物。所述四苯乙烯衍生物与现有已公开的四苯乙烯化合物不同，本专利技术创造性地合成了分子末端带有可聚合双键的四苯乙烯衍生物，使得该AIE单体可以与其他单体共聚制备荧光微球。
[0018]一种蓝绿色荧光微球的制备方法，基于聚集诱导发光AIE材料，简称AIE单体，其特征在于，它包括以下步骤：步骤一、优选分散剂、聚合单体、引发剂和AIE单体；所述分散剂优选聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种；所述聚合单体优选丙烯酰胺、苯乙烯中的一种或两种；所述引发剂优选偶氮二异丁腈、过硫酸钾中的一种或两种；所述AIE单体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓝绿色荧光微球的制备方法，基于聚集诱导发光AIE材料，简称AIE单体，其特征在于，该蓝绿色荧光微球的制备方法是通过包括以下步骤实现的：步骤一、优选分散剂、聚合单体、引发剂和AIE单体，所述分散剂优选聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种；所述聚合单体优选丙烯酰胺、苯乙烯中的一种或两种；所述引发剂优选偶氮二异丁腈、过硫酸钾中的一种或两种；所述AIE单体优选N,N',N'',N'''
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(((乙烯
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四基四(苯
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二基))四(氧基))四(丁烷
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4,1
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二基))四丙烯酰胺；步骤二、将所述分散剂溶解于无水乙醇中，在氮气的保护下搅拌均匀，搅拌速率为300~600rpm，形成分散剂体系；将所述聚合单体、引发剂和AIE单体混合均匀，通过恒压滴液漏斗滴加到所述分散剂体系中构成反应体系，所述反应体系在45℃下反应25~35min后，将温度升至70℃，反应8~36h，得到乳液；所述分散剂的用量为0.5~1.2%，所述聚合单体的用量为80~97%、所述引发剂的用量为0.6~3.0%；所述AIE单体的用量为0.2~3.5%；步骤三、将步骤二反应得到的乳液经过离心机分离，离心时...

【专利技术属性】
技术研发人员：余维初，周五，舒文明，吴爱斌，樊平天，
申请(专利权)人：荆州市现代石油科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：