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(xiàn)中較早報(bào)道的熒光微球的制備通常是采用有機(jī)染料或量子點(diǎn)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(diǎn)。近年來(lái)，人們將目光轉(zhuǎn)向了具有熒光壽命長(zhǎng)、Stokes位移大、發(fā)射光譜窄等優(yōu)點(diǎn)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(cè)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(kāi)，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?jī)?nèi)容如下:
　　一、改進(jìn)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(wú)水乙醇和水為分散介質(zhì)，以改進(jìn)分散聚合法制備納米級(jí)聚苯乙烯微球。通過(guò)紅外光譜(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、動(dòng)態(tài)光散射(DLS)等表征方法對(duì)聚苯乙烯微球的組成、粒徑及粒徑分布等進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，通過(guò)加入微量SDS對(duì)分散聚合進(jìn)行改進(jìn)，有效抑制了分散聚合制備500nm以下小粒徑微球團(tuán)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(jìn)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(wú)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(jìn)分散聚合法制備Eu3+.PS共聚熒光微球。通過(guò)紅外(FT-IR)、同步熱分析(STA)對(duì)產(chǎn)物的表征間接證明了St和Eu(MAA)3Phen是

5、通過(guò)共聚的形式結(jié)合在一起的;通過(guò)掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、動(dòng)態(tài)光散射(DLS)對(duì)產(chǎn)物的表征說(shuō)明制得的Eu3+-PS熒光微球分散性和球型度均較好;通過(guò)紫外、熒光對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征，說(shuō)明產(chǎn)物具有稀土材料的特征熒光，且熒光強(qiáng)度隨著Eu(MAA)3Phen加入量的增加而增加，沒(méi)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