壳聚糖基聚合物点荧光材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种壳聚糖基聚合物点荧光材料的制备方法，包括：取壳聚糖‑g‑柠檬酸、无水柠檬酸、N‑2‑羟基乙二胺、聚乙二醇400以及去离子水，混合均匀使其反应，将反应后的产物用水透析，然后干燥，得到壳聚糖‑g‑柠檬酸聚合物点。本发明专利技术制备的壳聚糖聚合物点荧光发光强度高且稳定，壳聚糖聚合物点本身的水溶性较好，适于用于荧光成像，且壳聚糖聚合物点本身的发射波长随激发波长的红移而红移。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及荧光材料领域。更具体地说，本专利技术涉及一种壳聚糖基聚合物点荧光材料的制备方法。
技术介绍
近年来，碳纳米荧光材料受到人们越来越多的关注，碳点通常是指尺寸粒径小于10nm的碳粒子，主要包括碳点、石墨烯量子点、纳米金刚石等，与传统的有机染料和半导体量子点相比，碳点具有化学稳定性、低毒性、生物相容性、易修饰性等诸多优点。所以碳点有望取代重金属的半导体量子点，在材料科学、生物化学、电子器件以及生物医学等方面具有广阔的应用前景。为了得到更稳定、发光效率更高的碳点，人们在碳点表面钝化修饰一层聚合物，如聚乙二醇等，称之为聚合物点，这种聚合物点的荧光量子产率很高，但其制备过程十分复杂。另外还有将非共轭线性聚合物聚乙烯醇等进行碳化得到聚合物点荧光材料，制备过程简单，但荧光发光强度不高。壳聚糖是由自然界中广泛存在的甲壳素经过脱乙酰作用得到的一种生物多糖类天然高分子，具有很好的成膜性、生物相容性和生物可降解性，被广泛应用于生物医学领域。壳聚糖作为一种天然高分子，其主要元素组成为碳，且分子链上含有大量的氨基基团，既可以用作合成碳点的碳源物质，也可以用作合成碳点的钝化剂，因此可以利用壳聚糖同时作为合成碳点的碳源和钝化剂。由于壳聚糖的这些特点，壳聚糖与碳点的复合引起了研究者的极大兴趣。如何用更简单、成本更低廉、合成条件更温和的方法制备出荧光发光强度高的聚合物点荧光材料是目前研究的一个课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决聚合物点荧光材料发光强度不高的问题，并提供至少后面将说明的优点。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种壳聚糖基聚合物点荧光材料的制备方法，取壳聚糖-g-柠檬酸、无水柠檬酸、N-2-羟基乙二胺、聚乙二醇400以及去离子水，混合均匀使其反应，将反应后的产物用水透析，然后干燥，得到壳聚糖-g-柠檬酸聚合物点。优选的是，反应温度为180-250℃。优选的是，反应时间为3-10h。优选的是，每克壳聚糖-g-柠檬需要的柠檬酸质量为0.5-1g，需要的N-2-羟基乙二胺的体积为2-4ml，需要的聚乙二醇400的体积为4-8ml，需要的去离子水的体积为10-32ml。优选的是，干燥方法为冷冻干燥或者真空干燥。优选的是，所述壳聚糖-g-柠檬酸的制备方法为：取质量浓度为1.5-5％的柠檬酸溶液，按柠檬酸与壳聚糖质量比为2-5:1加入壳聚糖搅拌至溶解，再加入EDC和NHS，避光搅拌使之反应48h，将反应得到的产物用水透析，冷冻干燥或者真空干燥得到壳聚糖-g-柠檬酸。优选的是，透析袋截留分子量为8000-14000Da。优选的是，在混合均匀后向反应容器中通入氮气，当反应容器中的空气被氮气排空后，开始升温，整个反应均在在氮气保护下进行。优选的是，混合均匀后，还包括：加入银粉、锌粉、锡粉和钴粉的混合物，之后每隔1h加入一次该混合物；其中银粉、锌粉、锡粉和钴粉均为80-110目粉末，且所述银粉、锌粉、锡粉以及钴粉质量比为1:3:2:3。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术设备简单、操作方便，成本低廉，反应条件温和，且基本上无环境污染性废液及废气的排放问题，符合环保节能的要求，此外本专利技术制备的壳聚糖聚合物点荧光发光强度高且稳定，壳聚糖聚合物点本身的水溶性较好，适合用于荧光成像，且壳聚糖聚合物点本身的发射波长随激发波长的红移而红移。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1是本专利技术实施例1制备的壳聚糖聚合物点在日光灯下和365nm紫外灯下的照片；图2是本专利技术实施例1制备的壳聚糖聚合物点的荧光激发与发射光谱；图3是本专利技术实施例1制备的壳聚糖聚合物点在不同激发波长下的发射光谱。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。实施例1(1)壳聚糖-g-柠檬酸(CS-g-CA)的合成将5.0g柠檬酸溶于100ml去离子水中，加入1.0g壳聚糖(CS)，搅拌12h，之后加入0.02mol EDC和0.02mol NHS，避光搅拌下反应48h，将反应后的产物用去离子水透析3d(透析袋的截留分子量为8000-14000Da)，然后将透析后的产物冷冻干燥得到壳聚糖-g-柠檬酸(CS-g-CA)。(2)壳聚糖-g-柠檬酸聚合物点P(CS-g-CA)Ds的合成将0.25g CS-g-CA投入到水热反应釜中，再依次加入0.25g无水柠檬酸、1ml N-2-羟基乙二胺、2ml聚乙二醇400和8ml去离子水，充分混合后，在240℃反应10h，将反应得到的产物在去离子水中透析3d(透析袋截留分子量为8000-14000)，最后将透析后的产物冷冻干燥得到壳聚糖-g-柠檬酸聚合物点P(CS-g-CA)Ds。实施例2(1)壳聚糖-g-柠檬酸(CS-g-CA)的合成将2.0g柠檬酸溶于100ml去离子水中，加入1.0g壳聚糖(CS)，搅拌12h，之后加入0.02mol EDC和0.02mol NHS，避光搅拌下反应48h，将反应后的产物用去离子水透析3d(透析袋的截留分子量为8000-14000Da)，然后将透析后的产物冷冻干燥得到壳聚糖-g-柠檬酸(CS-g-CA)。(2)壳聚糖-g-柠檬酸聚合物点P(CS-g-CA)Ds的合成将0.5g CS-g-CA投入到水热反应釜中，再依次加入0.5g无水柠檬酸、2ml N-2-羟基乙二胺、4ml聚乙二醇400和10ml去离子水，充分混合后于180℃反应6h，将反应得到的产物用去离子水透析3d(透析袋截留分子量为8000-14000)，最后将透析后的产物冷冻干燥得到壳聚糖-g-柠檬酸聚合物点P(CS-g-CA)Ds。实施例3：(1)壳聚糖-g-柠檬酸(CS-g-CA)的合成将4.0g柠檬酸溶于100ml去离子水中，加入1.0g壳聚糖(CS)，搅拌12h，之后加入0.03mol EDC和0.03mol NHS，避光搅拌下反应48h，将反应后的产物用去离子水透析3d(透析袋截留分子量为8000-14000)，然后将透析后的产物冷冻干燥得到壳聚糖-g-柠檬酸(CS-g-CA)。(2)壳聚糖-g-柠檬酸聚合物点P(CS-g-CA)Ds的合成将0.8g CS-g-CA投入到水热反应釜中，然后依次加入0.5g无水柠檬酸、2ml N-2-羟基乙二胺、4ml聚乙二醇400和8ml去离子水，混合均匀后，充分混合后于220℃反应4h，将反应得到的产物用去离子水透析3d(透析袋截留分子量为8000-14000)，最后将透析后的产物冷冻干燥得到壳聚糖-g-柠檬酸聚合物点P(CS-g-CA)Ds。实施例4：(1)壳聚糖-g-柠檬酸(CS-g-CA)的合成将5.0g柠檬酸溶于100ml去离子水中，加入1.0g壳聚糖(CS)，搅拌12h，之后加入0.02mol EDC和0.02mol NHS，避光搅拌下反应48h，将反应后的产物用去离子水透析3d(透析袋截留分子量为8000-14000)，然后真空干燥得到壳聚糖-g-柠檬酸(CS-g-CA)。(2)壳聚糖-g-柠檬酸聚合物点P(CS-g-C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种壳聚糖基聚合物点荧光材料的制备方法，其特征在于，取壳聚糖‑g‑柠檬酸、无水柠檬酸、N‑2‑羟基乙二胺、聚乙二醇400以及去离子水，混合均匀使其反应，将反应后的产物用水透析，然后干燥，得到壳聚糖‑g‑柠檬酸聚合物点。

【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖基聚合物点荧光材料的制备方法，其特征在于，取壳聚糖-g-柠檬酸、无水柠檬酸、N-2-羟基乙二胺、聚乙二醇400以及去离子水，混合均匀使其反应，将反应后的产物用水透析，然后干燥，得到壳聚糖-g-柠檬酸聚合物点。2.如权利要求1所述的壳聚糖基聚合物点荧光材料的制备方法，其特征在于，反应温度为180-250℃。3.如权利要求1所述的壳聚糖基聚合物点荧光材料的制备方法，其特征在于，反应时间为3-10h。4.如权利要求1所述的壳聚糖基聚合物点荧光材料的制备方法，其特征在于，每克壳聚糖-g-柠檬需要的柠檬酸质量为0.5-1g，需要的N-2-羟基乙二胺的体积为2-4ml，需要的聚乙二醇400的体积为4-8ml，需要的去离子水的体积为10-32ml。5.如权利要求1所述的壳聚糖基聚合物点荧光材料的制备方法，其特征在于，干燥方法为冷冻干燥或者真空干燥。6.如权利要求1所述的壳聚糖基聚合物点荧光材料的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：于淑娟，汪丰，陈宽，陆树文，
申请(专利权)人：广西师范学院，
类型：发明
国别省市：广西;45