[发明专利]一种氧化石墨烯聚苯乙烯荧光微球及其制备方法

说明书

本发明属于聚合物发光材料技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯聚苯乙烯荧光微球及其制备方法。本发明氧化石墨烯聚苯乙烯荧光微球的制备方法包括以下步骤：氨基聚苯乙烯微球洗涤后，加表面活性剂溶液搅拌分散，再加入乳化液和助胀剂，封口，恒温孵育；另制备铕螯合物，再配置铕螯合物的二氯甲烷溶液和表面活性剂溶液混合并在超声细胞破碎仪上乳化以加入其中，封口，继续恒温孵育得到已处理的氨基聚苯乙烯微球；将已处理的氨基聚苯乙烯微球和氧化石墨烯纳米片分散后混合，冷冻干燥后即得。本发明制得的氧化石墨烯聚苯乙烯荧光微球粒径均一，分散性好，荧光强度高，且在不同的pH下具有较好的稳定性。

技术领域

本发明属于聚合物发光材料技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯聚苯乙烯荧光微球及其制备方法。

背景技术

迄今为止，荧光微球已经发展很多年了，主要分为无机荧光微球和聚合物荧光微球，无机荧光微球主要为二氧化硅、二氧化钛荧光微球，聚合物荧光微球种类较多主要包括聚苯乙烯荧光微球、聚丙烯酰胺荧光微球以及脲醛树脂荧光微球等，其中聚苯乙烯荧光微球在生物检测领域应用较为普遍。荧光微球的制备方法主要为溶胀法、掺杂法、层层自组装法以及吸附法等。由于溶胀法比较简单且溶胀前后粒径基本保持不变，在应用方面具有很大的潜力。

在目前的现有技术中，中国专利CN111057188A公开了一种双重标记荧光微球的制备方法，以苏丹红Ⅰ(AS)和铕(Eu)为荧光标记物，利用溶胀法制备出具有双重标记的表面羧基功能化的荧光微球，该方法中的两种标记物分别可提供470nm处紫外吸收和615nm处荧光作为检测信号，通过控制两种标记物的含量，得到了双重信号标记功能的微球。其中，作为荧光标记物的稀土铕为常见的发光镧系，受到激发光照射时可产生荧光，离子4f层的电子受到外两层的阻挡，f至f跃迁的情况下会出现线状光谱和长荧光寿命，但其能量在可见光和紫外光的区域吸收较弱，因此现有技术利用在可见光和紫外光的区域吸收较强的有机物作为稀土离子的配体共同进行标记。吴胜男等在稀土铕-芳香羧酸-邻菲罗啉三元有机配合物的合成、表征及发光性能中，探究了以4种芳香羧酸-对甲基苯甲酸、对氯苯甲酸、对溴苯甲酸和对氨基苯甲酸为第一配体，邻菲罗啉为第二配体，利用溶剂热法合成了4中Eu³⁺芳香羧酸-邻菲罗啉三元有机配合物，并试验了其具有较好的热稳定性。可见，已有大量的研究将稀土铕应用于荧光微球中，但是现有的研究也表明：稀土铕等元素与聚合物基质相容性差，稀土铕等元素在聚合物基质中分散不均匀，易产生荧光“浓度猝灭”现象，荧光强度降低，说明该问题仍没有得到很好的解决，因而如何制备高荧光强度、单分散性好的荧光微球仍然是一个难点。

发明内容

本发明旨在提供一种氧化石墨烯聚苯乙烯荧光微球及其制备方法，本发明制得的氧化石墨烯聚苯乙烯荧光微球粒径均一，分散性好，荧光强度高，且在不同的pH下具有较好的稳定性。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种氧化石墨烯聚苯乙烯荧光微球的制备方法，包括以下步骤：

S1)取5mg的氨基聚苯乙烯微球用第一有机溶剂洗涤1～3次，再用表面活性剂溶液洗涤1～3次后，加入100～500μl的表面活性剂溶液搅拌分散，得到A液；

S2)另取表面活性剂溶液和第二有机溶剂混合并在超声细胞破碎仪上乳化，得到乳化液；取500～1000μl乳化液加入到步骤S1)的A液中，得到B液；

S3)取50～300μl的助胀剂加入到步骤S2)的B液中，封口，放入立式恒温振荡器中30～45℃孵育15～20h，得到C液；

S4)称取铕螯合物并配置成浓度为60～300mg/ml铕螯合物的二氯甲烷溶液，再将铕螯合物的二氯甲烷溶液和表面活性剂溶液混合并在超声细胞破碎仪上乳化，得到D液；

S5)将步骤S4)的D液加入到步骤S3)的C液中，封口，继续放入立式恒温振荡器中30～45℃孵育3～8h，旋蒸，洗涤，得到已处理的氨基聚苯乙烯微球；