[发明专利]一种金属离子直接诱导的荧光超分子凝胶的制备及应用

摘要

本发明公开了一种金属离子直接诱导的荧光超分子凝胶的制备及应用，属于功能性材料领域。本发明主要通过金属离子与聚合物中的三联吡啶单元形成的配位键以及聚合物分子中N-异丙基丙烯酰胺单元中的酰胺键形成的分子间氢键共同作用来诱导制备荧光超分子凝胶，制备方法简单，易于大规模生产，由于同时利用配位键合氢键来组装形成超分子凝胶，因此制备得到的超分子凝胶克服了一般超分子凝胶制备时间长、工业复杂以及凝胶不稳定等缺陷，由于该金属超分子凝胶具有荧光特性，拓展了其在追踪扩散过程、控制生物聚合物相转变、感应环境刺激以及发光生物成像等领域的应用。

主权项

1.一种金属离子直接诱导的荧光超分子凝胶的制备方法，其特征在于制备步骤如下：（一）分别配制1×10^-6～1mol/L的三联吡啶聚合物有机溶液和1×10^-4～1mol/L的金属盐醇溶液；（二）取0.1～10mL步骤（一）配制的三联吡啶聚合物有机溶液加入到1～20mL的容器中，快速加入体积为三联吡啶聚合物有机溶液0.01～1倍的步骤（一）配制的金属盐醇溶液；（三）快速振荡容器，得到一种金属离子直接诱导的荧光超分子凝胶；步骤（一）所述三联吡啶聚合物为PNIPAAM-TPY，是由可聚合三联吡啶单体和N-异丙基丙烯酰胺单体通过自由基聚合得到，PNIPAM-TPY的化学结构式如式Ⅰ所示：式Ⅰ；其中，n为可聚合三联吡啶单体的重复单元数目，m为N-异丙基丙烯酰胺的重复单元数目；三个相互共轭的吡啶环能够有效地与金属离子形成配位键，N-异丙基丙烯酰胺能够通过酰胺基团形成分子间的氢键，配位键和氢键同时存在能够快速地使超分子凝胶形成；所述的可聚合三联吡啶单体为vinyl-TPY，vinyl-TPY的化学结构式如式Ⅱ所示：式Ⅱ；其中，vinyl-TPY中三个相互共轭的吡啶环负责提供三个与属离子配位的配位点，乙烯基作为与N-异丙基丙烯酰胺共聚的聚合基团。