一种聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点及其制备方法与应用。本发明专利技术聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点的制备方法包括步骤：将柠檬酸与聚氧乙烯

【技术实现步骤摘要】
F
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127，F
‑
68或P
‑
123；进一步优选的，Pluronic F
‑
127的质均分子量为12000
‑
13000，F
‑
68的质均分子量为8000
‑
9000，P
‑
123的质均分子量为5000
‑
6000。
[0012]根据本专利技术优选的，所述柠檬酸与聚氧乙烯
‑
聚氧丙烯长链聚合物的质量比为1:10～10:1，优选为1:4
‑
9:1，进一步优选为1:1
‑
1:1.5。
[0013]根据本专利技术优选的，所述的热解温度为160～260℃，优选为180
‑
240℃，进一步优选为190
‑
220℃。
[0014]根据本专利技术优选的，所述的热解时间为0.5～5h，优选为1～3h，进一步优选为1.5
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2.5h。
[0015]根据本专利技术优选的，所述的热解是在机械搅拌的条件下进行，搅拌速度为100～900rpm，优选为300～700rpm。
[0016]根据本专利技术优选的，所述加水过滤所用水的质量为柠檬酸质量的1～20倍，优选为5～17倍。
[0017]根据本专利技术优选的，所述提纯的方法为渗析法或凝胶柱分离法中的一种。
[0018]优选的，所述的渗析法中，使用的渗析袋的截留分子量为X+1200～X+5000Da。X为聚氧乙烯<br/>‑
聚氧丙烯长链聚合物的质均分子量。渗析袋内装入需要提纯的溶液，渗析袋外为去离子水。
[0019]优选的，所述的渗析法中，渗析时间为7
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14天，优选为9
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12天。
[0020]优选的，所述的凝胶柱分离法中，使用的凝胶柱为葡聚糖凝胶G
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75或G
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100中的一种。具体凝胶柱分离法可按现有技术。
[0021]上述聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点的应用，应用于光致发光或作为表面活性剂。
[0022]本专利技术的技术特征及有益效果：
[0023]1、聚氧乙烯(PEO)与聚氧丙烯(PPO)形成的PEO
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PPO
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PEO三嵌段共聚物具有良好的表面活性和丰富的聚集行为；更重要的是，PEO
‑
PPO
‑
PEO嵌段共聚物的结构可以精准调控，不仅可以通过调整PEO和PPO的基团数量和比例来控制聚合物的表面活性，而且可以通过精妙的前驱体设计实现聚合物分子形状结构的改变，进一步实现其功能型提升。例如，短链PEO
‑
PPO
‑
PEO聚合物更有利于形成准轮烷结构，长链PEO
‑
PPO
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PEO聚合物更有利于形成大型胶束载体，支化PEO
‑
PPO
‑
PEO聚合物有利于提升破乳性能等。因此，使用PEO
‑
PPO
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PEO作为碳点的表面修饰组分，可以实现碳点功能和性质的精准调控。
[0024]2、本专利技术所述产品的制备原理是基于PEO
‑
PPO
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PEO聚合物末端的羟基与柠檬酸的羧基之间的酯化反应和柠檬酸的碳化，上述两步反应在反应条件下同步进行，但需要对温度和投料比进行精准优化。各步骤所需原料价格低廉、操作简单，易于规模化，且制备过程及终产物均无毒害，对环境友好。
[0025]3、本专利技术方法制得的产物兼具碳点的稳定光致发光特性和聚氧乙烯长链聚合物的表面活性，可以溶于不同极性的多种溶剂。该两亲碳点的表面活性优于一般两亲碳点，甚至优于原始同类Pluronic，具备作为表面活性剂的能力。有望取代部分现有非离子表面活性剂并进一步实现相关表面活性剂在应用领域的可视化。
附图说明
[0026]图1实施例1制备得到的两亲碳点在固体和不同溶剂环境中的日光(上)和365nm紫
外灯(下)照射下的照片。
[0027]图2实施例1、2、3制备得到的两亲碳点的傅里叶变换红外光谱图；其中，横坐标为波长(cm
‑1)。
[0028]图3实施例1、2、3制备得到的两亲碳点的紫外
‑
可见光吸收光谱。
[0029]图4实施例4制备得到的两亲碳点的水溶液在不同激发波长下的荧光发射谱图。其中，碳点浓度为0.9mg/mL。
[0030]图5实施例5制备得到的两亲碳点的水溶液在不同激发波长下的荧光发射谱图。其中，碳点浓度为2mg/mL。
[0031]图6实施例6制备得到的两亲碳点的水溶液在不同激发波长下的荧光发射谱图。其中，碳点浓度为2mg/mL。
[0032]图7实施例1制备得到的两亲碳点在乙醇中的荧光发射谱图。其中，碳点浓度为0.9mg/mL。
[0033]图8实施例1制备得到的两亲碳点在氯仿中的荧光发射谱图。其中，碳点浓度为0.9mg/mL。
[0034]图9实施例1制备得到的两亲碳点在DMF中的荧光发射谱图。其中，碳点浓度为0.9mg/mL。
[0035]图10实施例1制备得到的两亲碳点在甲苯中的荧光发射谱图。其中，碳点浓度为0.9mg/mL。
[0036]图11实施例1制备得到的两亲碳点在水中和氯仿中的量子产率和荧光寿命图。其中，碳点浓度为0.9mg/mL。
[0037]图12实施例7、8、9制备得到的两亲碳点在水中的表面活性，其中，测试温度为25℃。
[0038]图13实施例7制备得到的两亲碳点与PluronicF
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127在水中的表面活性对比图。
[0039]图14实施例1,10
‑
14制备得到的两亲碳点的荧光光谱，其中，碳点浓度为0.9mg/mL，激发波长为365nm；横坐标为波长(nm)，纵坐标为强度(CPS)。
[0040]图15实施例1,15
‑
16制备得到的两亲碳点的表面张力，其中，测试温度为25℃。
具体实施方式
[0041]为更好地理解本专利技术，下面结合具体实施例来进一步说明。
[0042]实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0043]实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0044]实施例1
[0045]一种聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点的制备方法，包括步骤：
[0046]取10g柠檬酸于烧瓶中，加入15g Pluronic F
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127(质均分子量约为12400)，使用机械搅拌混合均匀后置于油浴锅中搅拌加热，加热温度为200℃，搅拌速度为500rpm。加热2h后，待样品自然冷却至室温后加入150g去离子水，将溶液过滤后取滤液转移至14000Da的渗析袋中，渗析袋外为去离子水，室温渗析10天。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点，其特征在于，所述两亲碳点是碳点表面修饰有聚氧乙烯和聚氧丙烯链段。2.如权利要求1所述聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点的制备方法，包括步骤：将柠檬酸与聚氧乙烯
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聚氧丙烯长链聚合物混合均匀，然后进行热解，经加水过滤、所得滤液提纯、冻干得到聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点。3.根据权利要求2所述聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点的制备方法，其特征在于，所述的聚氧乙烯
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聚氧丙烯长链聚合物为泊洛沙姆系列的聚氧乙烯
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聚氧丙烯嵌段共聚物；优选的，所述的聚氧乙烯
‑
聚氧丙烯长链聚合物为Pluronic F
‑
127，F
‑
68或P
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123；进一步优选的，Pluronic F
‑
127的质均分子量为12000
‑
13000，F
‑
68的质均分子量为8000
‑
9000，P
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123的质均分子量为5000
‑
6000。4.根据权利要求2所述聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸与聚氧乙烯
‑
聚氧丙烯长链聚合物的质量比为1:10～10:1，优选为1:4
‑
9:1，进一步优选为1:1
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：李洪光，冯宁，李鹏辉，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：