熒光PS微球及其有序自組裝材料的制備和性能研究.pdf

1、文獻中較早報道的熒光微球的制備通常是采用有機染料或量子點染色聚合物微球的方法，但它們往往存在熒光壽命短、易受背景熒光及雜散光的干擾等缺點。近年來，人們將目光轉(zhuǎn)向了具有熒光壽命長、Stokes位移大、發(fā)射光譜窄等優(yōu)點的稀土發(fā)光材料，其消除了背景熒光和雜散光的干擾，提高了檢測的靈敏度。目前，將稀土發(fā)光材料引入到聚合物微球中的方法主要是包埋法和鍵合法，但如何控制稀土發(fā)光材料在基質(zhì)材料中的分散性，從而避免稀土發(fā)光材料發(fā)生濃度“猝滅”現(xiàn)象，是這兩

2、種制備方法要研究的關(guān)鍵。本文的研究工作圍繞著制備熒光物質(zhì)分布均勻的高質(zhì)量稀土熒光微球展開，采用自由基共聚法和分散聚合工藝，以熒光性能好的稀土三元配合物Eu(MAA)3Phen與苯乙烯(St)為共聚單體，制備出了新型稀土-聚合物熒光微球。主要研究內(nèi)容如下:
　　一、改進分散聚合法制備單分散納米聚苯乙烯微球
　　以苯乙烯(St)為單體，偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為分散劑，十二烷基磺酸鈉(SDS)為

3、穩(wěn)定劑，無水乙醇和水為分散介質(zhì)，以改進分散聚合法制備納米級聚苯乙烯微球。通過紅外光譜(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、動態(tài)光散射(DLS)等表征方法對聚苯乙烯微球的組成、粒徑及粒徑分布等進行了表征。結(jié)果表明，通過加入微量SDS對分散聚合進行改進，有效抑制了分散聚合制備500nm以下小粒徑微球團聚的現(xiàn)象，制得的微球粒徑范圍在120nm-300nm之間，且分散性、球型度均較好;當(dāng)AIBN、St的加入量增加，微球粒徑增加，而PVP的加入量的

4、增加，微球粒徑則減小。
　　二、改進分散聚合法制備Eu3+.PS共聚熒光微球
　　以苯乙烯(St)為單體，偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為分散劑，十二烷基磺酸鈉(SDS)為穩(wěn)定劑，無水乙醇和水為分散介質(zhì)，稀土三元配合物Eu(MAA)3Phen為熒光物質(zhì)，以改進分散聚合法制備Eu3+.PS共聚熒光微球。通過紅外(FT-IR)、同步熱分析(STA)對產(chǎn)物的表征間接證明了St和Eu(MAA)3Phen是

5、通過共聚的形式結(jié)合在一起的;通過掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、動態(tài)光散射(DLS)對產(chǎn)物的表征說明制得的Eu3+-PS熒光微球分散性和球型度均較好;通過紫外、熒光對產(chǎn)物進行了表征，說明產(chǎn)物具有稀土材料的特征熒光，且熒光強度隨著Eu(MAA)3Phen加入量的增加而增加，沒有發(fā)生濃度“猝滅”現(xiàn)象。
　　三、微流控法制備Eu3+-PS膠體晶體微球
　　將制得的分散性較好的Eu3+-PS熒光微球，配成一定濃度的溶液，采用