温敏性荧光纳米微球的聚合物配方筛选与制备

文中使用喷墨打印的方法制备包埋有荧光共轭聚合物(FCP)的聚丙烯酸酯微点阵列芯片,通过对微点的荧光强度分析筛选出对FCP具有荧光增益效应的聚合物配方,并以此配方进行放大实验制备了包埋有荧光共轭聚合物的荧光纳米微球。通过红外光谱、紫外、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、荧光分析等对荧光纳米微球的组成及性能进行了分析。结果表明,通过控制单体的配方比例可获得使FCP荧光强度增强的荧光纳米微球,并且发现其具有温敏性,荧光强度随着温度的升高而减弱,降低而恢复。细胞毒性及成像实验表明,荧光纳米微球具有良好的生物相容性,在细胞成像方面有良好的应用前景。     

荧光共轭聚合物的合成策略及其应用研究

有机共轭聚合物在发光材料中具有良好的应用前景而倍受研究者们的关注。相对于荧光小分子来说,荧光共轭聚合物具有结构多样性、功能化强、可加工性好和合成简单等优势。近年来,荧光共轭聚合物材料在化学传感、生物成像、光电器件和有害物的吸附与降解等领域显示了重要的应用价值。综述了以suzuki偶联反应聚合、Sonogashira反应聚合、Wittig-Heck-McMurry反应聚合等方法合成共轭聚合物以及在荧光调控、化学传感、刺激响应、生物细胞成像、气体吸附及有机染料降解等方面的应用。设计合成具有特异性识别、更高灵敏度、更容易加工、卓越稳定性和功能化强的荧光共轭聚合物是主要的研究方向。     

共轭荧光聚合物复合物的高通量筛选及其微球的性能研究

以丙烯酸酯/酰胺类单体为原料,采用喷墨打印技术分别将单体与荧光染料溶液打印到载玻片上,经紫外光引发进行原位聚合制得包载荧光共轭聚合物的聚合物微阵列芯片。采用高通量筛选法对聚合物微点的荧光强度进行研究,从而获得能使荧光强度增强或淬灭的共聚物。再采用反相悬浮聚合法将筛选出的聚合物制备成微球,通过红外、扫描电镜、热失重及荧光光谱对其进行结构、热稳定性能及荧光特性的表征。研究表明,甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)/乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGMA)(HEMA/EGMA,质量配合比为5∶15)包载荧光染料后,在400℃时,失重率为45%;在25℃时,相对荧光强度达到42cd,热稳定性和光稳定性都得到了提高。     

单分散荧光磁性多功能微球的制备与表征研究

通过分散聚合法制备微米级单分散聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球,以此为空白载体,交替包覆聚乙烯亚胺(PEI)和修饰有柠檬酸钠的Fe3O4纳米粒子,得到了磁性微球(PMMA-M)。通过偶联反应分别成功制备了罗丹明B(RhB)、羧基荧光素(CFRC)与氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)的荧光硅烷化试剂,采用Stober法将荧光硅层成功包覆在磁球表面。最终制备了单分散、超顺磁的荧光核/壳/壳型聚合物微球(PMMA-M-F)。通过透射电子显微镜观察微球形貌圆整,振动样品磁强计表明微球的饱和磁化强度高达9.8emu/g,并且具有超顺磁性。激光共聚焦显微镜显示多功能微球具有荧光。     

聚合物/无机纳米粒子复合微球化学制备的研究进展

聚合物/无机纳米粒子复合微球,具有良好的可设计性、流动性、热稳定性、功能基表面特性等优良的综合性能。聚合物/无机纳米粒子复合微球的形貌、粒径及分布、表面结构等可根据制备方法发生显著变化,从而影响其理化性能。本文综述了乳液聚合法、悬浮聚合法、分散聚合法、两步复合法、自组装法、物理诱导和模板辅助法等化学方法在制备聚合物/无机纳米粒子复合微球方面的研究进展,对其中涉及的多层、核-壳、功能化复合微球的制备方法也做了一定总结。最后,提出了当前在化学制备聚合物/无机纳米粒子复合微球时仍面临的问题,并进行了展望。     

硫化镉-聚苯乙烯微球的简易合成及在紫外固化涂料中的应用

文中用烯丙基硫脲(AT)为功能辅助单体与苯乙烯聚合,并为Cd2+提供配位点,在Cd2+存在下,无皂乳液聚合制备了聚合物微球。由硫代乙酰胺(TAA)释放S2-,形成CdS,成功制备CdS/PS纳米复合微球。研究表明,控制乙酸镉(CdAc2)、偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)、TAA加料量可制得如球形、锥形、圆形的不同形貌复合粒子。再用环氧丙烯酸树脂为成膜物,将所制复合微球添到涂料基料中,制备了紫外光固化有机/无机纳米杂化荧光涂膜,其具有良好荧光性,最佳实验配方下光固化时间为10 s,固化涂膜铅笔硬度为5 H,耐冲击强度达到50 kg·cm,可耐受碱、酸及水的浸泡72 h以上。     

分散聚合法制备聚丙烯酰胺共聚荧光微球

以烯丙基尼罗红为荧光染料,采用分散聚合法制备了聚丙烯酰胺共聚荧光微球。紫外-可见和荧光分光光度计测试表明,将烯丙基尼罗红溶解在不同极性的有机溶剂或包埋在微球中,会具有不同的紫外-吸收和荧光光谱;环境扫描电子显微镜和荧光显微镜观察表明,产物微球具有良好的单分散性,荧光性能好且稳定;紫外-可见吸收光谱标准曲线法测定微球中烯丙基尼罗红的质量分数为8.167×10-3;红外光谱实验证明制得了聚丙烯酰胺微球和表面氨基的存在;电导率测定表明,微球表面氨基的含量较高,约为60μmol/g。     

分散聚合法制备聚丙烯酰胺共聚荧光微球EI北大核心CSCD

以烯丙基尼罗红为荧光染料,采用分散聚合法制备了聚丙烯酰胺共聚荧光微球。紫外-可见和荧光分光光度计测试表明,将烯丙基尼罗红溶解在不同极性的有机溶剂或包埋在微球中,会具有不同的紫外-吸收和荧光光谱;环境扫描电子显微镜和荧光显微镜观察表明,产物微球具有良好的单分散性,荧光性能好且稳定;紫外-可见吸收光谱标准曲线法测定微球中烯丙基尼罗红的质量分数为8.167×10-3;红外光谱实验证明制得了聚丙烯酰胺微球和表面氨基的存在;电导率测定表明,微球表面氨基的含量较高,约为60μmol/g。     

聚合物空心纳米球的制备和表征的研究进展

综述了近年来国内外聚合物空心纳米球的研究现状,重点阐述了聚合物空心纳米球的制备方法,包括自组装法、微乳液聚合法和模板法等,比较了各种制备方法的制备原理和优缺点,介绍了聚合物空心纳米球的表征手段,最后展望了聚合物空心纳米球的发展前景.     

VPE引发的苯乙烯无皂乳液聚合研究

利用偶氮型聚乙二醇大分子引发剂(VPE)引发苯乙烯进行无皂乳液聚合,制得了颗粒形态规整、单分散性较好的共聚物纳米微球.通过透射电子显微镜(TEM)和激光光散射(LLS)对微球的形态、粒径大小与分布进行了表征,同时考察了大分子引发剂VPE用量对聚合物纳米微球的粒径和聚合物乳液粘度的影响.实验结果表明:当苯乙烯的浓度固定在0.385mol/L时,随着VPE的浓度从1.2mmol/L增加到4.8mmol/L,聚合物纳米微球的粒径从178nm减少到70nm,而聚合物乳液的黏度相应从1.93mpa·s增加到2.17mpa·s,说明微球粒径在一定范围内可控.由嵌段共聚物的结构可推测该聚合物纳米微球的形成机理与传统乳液聚合体系不同,属于自组装成核,形成的微球具有核壳结构,这提供了一种简便制备嵌段共聚物纳米微球的方法.     

悬浮分散固化法制备地质聚合物微球的研究

采用悬浮分散固化法,将矿渣、硅酸钠溶液和水制成的地质聚合物浆料滴入温度恒定的二甲基硅油中,分散固化制备地质聚合物微球。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、超高速智能粒度分析仪对地质聚合物微球进行分析表征,研究了二甲基硅油温度、分散机转速及二甲基硅油黏度对地质聚合物微球粒径和球形度的影响。结果表明,当保持硅油温度为50℃,直径小于150μm的微球含量最高。当分散机的转速为5000r/min时,1.0~10.0μm微球含量达到19.40%,10.0~30.8μm微球含量达到36.17%。当二甲基硅油黏度为1000mm²/s时,1.0~30.8μm微球含量达到48.19%。由XRD分析可知,制备的地质聚合物微球并没有改变矿渣的晶体结构,说明煅烧去除了微球表面和孔道中残留的二甲基硅油。从BET分析可知,微球具有较高的比表面积和介孔结构,为催化剂载体、吸附剂、水污染处理等方面的应用提供了活性位点,更有利于离子的扩散,具有很广泛的应用前景。     

CeO_2纳米空心球的制备与光催化性能研究

采用乳液聚合法制备了聚苯乙烯-丙烯酸微球(P(St-AA))为模板,通过无机物前驱体颗粒的自组装制备出CeO2/P(St-AA)复合微球,煅烧去除聚合物模板后,得到CeO2纳米空心球。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射和热重分析仪等测试手段对复合微球和CeO2纳米空心球的表面形貌和结构进行了表征。实验结果表明,CeO2空心球由面心立方相颗粒构成,内空心直径约为250nm,壳厚度约为20nm。CeO2纳米空心球对甲基蓝模拟染料废水具有良好的脱色能力,经4h处理后脱色率达到95%以上。     

无皂乳液聚合制备阳离子纳米聚苯乙烯微球

单分散性的阳离子聚合物微球在分子自组装、细胞检测、DNA载体、催化剂以及光学材料等方面都具有广泛的应用前景。然而可抽滤性和单分散性的阳离子纳米聚苯乙烯微球因其制备技术较复杂而很少有文献报道。本方法利用无皂乳液聚合,在苯乙烯单体聚合6h后,再通过缓慢加入阳离子季铵盐单体与聚苯乙烯微球进行接技的方法,成功制备出单分散性的阳离子纳米聚苯乙烯微球,并利用TEM、SEM以及光电子能谱对聚苯乙烯微球进行了分析,测试结果表明,季铵盐单体的加入速度对阳离子聚苯乙烯微球制备具有较大影响。     

螯合磁性聚合物微球的制备及其对重金属离子的吸附性能

通过细乳液聚合制备了表面含酯基的磁性聚合物微球,利用醇解反应赋予微球表面丰富的羟基,进一步在微球表面偶联氨基硫脲,制备了螯合磁性聚合物微球.通过透射电子显微镜(TEM)、红外光谱仪(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)等对微球的结构和性能进行了表征.结果表明,微球粒径比较均匀,在常温下具有超顺磁性.此外,微球对重金属离子的吸附具有选择性,吸附容量顺序为Hg2+＞Zn2+＞Pb2+>Cd2+,而且微球对各种重金属离子的等温吸附符合Langmuir方程.     

磁性荧光双功能纳米材料Fe_3O_4/CS@CQDs的制备与表征

以化学共沉淀法制备出Fe_3O_4磁性纳米粒子,通过壳聚糖(CS)修饰制备得Fe_3O_4/CS磁性微球,再将Fe_3O_4/CS磁性微球与表面富含羧基的碳量子点(CQDs)连接,合成了以碳量子点为荧光材料的磁性荧光双功能纳米微球Fe_3O_4/CS@CQDs。经过红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、荧光分光光度计、振动样品磁强计(VSM)、荧光显微镜及透射电子显微镜(TEM)对该纳米材料表征。结果表明:双功能纳米微球Fe_3O_4/CS@CQDs饱和磁化强度达到13.66emu/g,分散性良好,粒径约为45nm,具有良好的荧光性能及磁响应性,有望取代以半导体量子点作为荧光材料的磁性复合材料,在生物医学等方面得到广泛应用。     

Fe(Ⅲ)分子印迹聚合物微球制备及性能

饮用水中的重金属是给水处理面临的主要问题之一.以油酸为功能单体,二乙烯基苯为交联剂,乙腈为溶剂,应用反相微乳液聚合方法,制备了Fe(Ⅲ)印迹聚合物微球.运用扫描电子显微镜、红外光谱仪和比表面积测定仪等进行了该印迹聚合物微球的表征.研究表明:该聚合物微球外观形貌和内部孔隙清晰分明,具有较大的比表面积和孔体积,对水中的重金属Fe(Ⅲ)具有良好的识别和吸附性能.     

多孔聚合物微球成孔技术的最新研究进展

综述了多孔聚合物微球的制备方法及成孔机理。种子溶胀法和微膜乳化法用于制备具有微孔、中孔结构的单分散聚合物微球;而大孔聚合物微球的制备通常采用传统的悬浮聚合,并通过后交联法改善其孔性能,提高其比表面积。     

溶胀法制备含铕配合物的聚苯乙烯荧光微球

用溶胀剂溶胀单分散的聚苯乙烯微球,使稀土配合物铕-二苯甲酰甲烷-邻菲罗啉[Eu(DBM)3phen]渗透进入微球中,制备出含铕配合物的聚苯乙烯荧光微球。系统的研究了制备过程中溶胀剂的选择和用量、Eu(DBM)3phen的用量及溶胀时间对微球形貌和荧光强度的影响。用环境扫描电子显微镜、荧光显微镜和荧光分光光度计对微球的形貌、粒径和荧光强度进行了表征。结果表明,通过条件优化,可以制备出单分散的高亮度荧光微球,微球中铕配合物的最大含量为5.5%,并且荧光微球在pH=1～14范围内均有良好的稳定性,在生物医学领域有很好的应用前景。     

负载型纳米Pd-M(Ag,Cu)催化剂的制备与催化性能

以自制的聚N,N-二乙基丙烯酰胺接枝聚丙烯腈/聚苯乙烯(PDEAm-g-PAN/PSt)微球作为载体,采用原位还原方法,将与酰胺基团配位的金属离子还原成纳米金属颗粒,制得负载型纳米Pd-M(Ag,Cu)催化剂。采用扫描电子显微镜(SEM)对聚合物微球进行表征,采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)和热重分析(TGA)对负载型催化剂进行表征,结果表明:该聚合物微球表面呈现规整的花状形态,Pd-M颗粒均匀分散于PDEAm-g-PAN/PSt微球表面,其粒径约为10nm。将制备的Pd-M(Ag,Cu)催化剂应用于1-辛烯的催化加氢反应,并与商业化催化剂Pd/C相比,催化1-辛烯加氢的效率为Pd-Cu>Pd-Ag>Pd/C。     

功能化脲醛树脂磁性荧光微球的制备及表征

采用化学共沉淀法制备了磁性纳米粒子Fe_3O_4,并合成出水溶性好的5(6)-羧基罗丹明衍生物。以5(6)-羧基罗丹明衍生物为荧光染料,尿素、甲醛为单体,硝酸为引发剂,Fe3O4为核,水为分散介质,制备了脲醛树脂磁性荧光微球,并通过溶胶-凝胶法在其表面引入硅羟基。用扫描电子显微镜、荧光显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、振动样品磁强计、热失重分析仪、荧光分光光度计对磁性荧光微球的结构形貌及磁性荧光性能进行了表征。结果表明,所制备的脲醛树脂磁性荧光微球具有良好的单分散性,粒径分布窄,荧光性能好且稳定,具有超顺磁性且磁响应性强;在微球表面成功引入了硅羟基;分散在乙醇或水中的磁性荧光微球的荧光发射光谱相对于5(6)-羧基罗丹明衍生物发生了红移。