【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发光碳纳米材料，具体涉及一种可调控荷电性的荧光聚合物点的制备方法及应用。
技术介绍
1、荧光性碳点作为一种新型的碳纳米材料，根据碳核及其表面状态的差异，可分为石墨烯量子点(graphene quantum dots,gqds)、碳纳米点(carbon nanodots,cnds)和碳化聚合物点(carbonizedpolymer dots,cpds)。碳化聚合物点cpds的概念和形成机理最早是由yang等人提出的。此类碳点，不仅继承了传统碳点优异的化学稳定性和高发光性能，而且形成的高分子链外层结构，使其具有良好的生物相容性和成膜性。
2、目前直接以海藻酸盐作为碳源，或是通过添加辅助性化学物来获得特殊发光性能的碳化聚合物碳点并直接用于发光成膜研究仍较缺乏，具有两性电荷可调控性能的碳点还未见报到。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种氮掺杂的碳化聚合物点的制备方法和性能研究。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种可调控荷电性的荧光聚合物点的制备方法，以天然高聚物海藻酸钠为主要碳源，引入邻苯二胺助剂，水热法合成海藻酸基碳化聚合物点sapd-cpds；具体包括以下步骤：
4、将海藻酸钠、邻苯二胺和水混合，置于超声波震荡至完全溶解后，用盐酸和氢氧化钠溶液调节溶液ph值为4，密封于反应釜聚四氟乙烯的内衬中，置于160℃的烘箱中反应10h；过滤、透析、真空浓缩后，冷冻干燥得到固体粉末，即为荧光聚合物点。
5、进一步的，所述过滤是用0.22μm的混合纤维素过滤器过滤。
6、进一步的，所述透析是用截留分子量为500da透析袋透析24h。
7、进一步的，荧光聚合物点溶液在352nm波长激发下，于462nm处有蓝绿色荧光发射信号，斯托克位移可达到110nm，并显示出对ph值的敏感性，随着溶液环境由酸性变化到碱性，荧光发射峰位置从465nm蓝移突变至425nm，对应碳点sapd-cpds的表面荷电状态由正电荷变化为负电荷，在ph＝6出现等电点。
8、进一步的，研究一种利用所述的可调控荷电性的荧光聚合物点制备发光性聚合物点薄膜的方法，将壳聚糖溶解于醋酸水溶液中，超声搅拌至均相透明溶液，将溶液倒入塑料培养皿并没过fto玻璃表面，在50-60℃条件下烘干成fto/cs薄膜；将fto/cs薄膜在氢氧化钠溶液中浸泡，中和醋酸，并用纯水清洗至中性；将干燥后的薄膜浸泡在稀释10倍的sapd-cpds溶液中，取出用纯水清洗后烘干，获得fto/cs/cpds薄膜。
9、应用：所述的可调控荷电性的荧光聚合物点在槲皮素检测中的应用。准确称取sapd-cpd固体粉末用超纯水配制成10g/l的溶液，移取该sapd-cpd溶液200μl，加入5ml ph值为7.96的b-r缓冲溶液，分别加入1ml 5×10-5mol/l的不同类型的药物溶液，用超纯水定容至10ml，摇匀后测定荧光强度i值。以不加药物为空白对照液，测定荧光强度i0值。同此操作，以不加槲皮素溶液的碳点体系为初始溶液，随后再加入不同浓度的槲皮素溶液，考察cpds对不同浓度的槲皮素作用下荧光强度的变化情况，以乙醇溶剂代替药物溶液进行平行溶剂对照实验。
10、本专利技术为了实现聚合物碳点具有优异的性能，将带有辅助基团的有机小分子邻苯二胺作为混合碳源引入聚合物中，具有丰富官能团的邻苯二胺通过脱水碳化形成交联聚集体或疏水核心和外亲水表面基团。由于苯环上的两个取代胺基在碳化交联结构中，能起到连接柔性聚合物链的桥梁作用，并且在苯基和碳杂原子键之间形成电荷转移界面，有利于产生新的能级，从而有助于cpds的可调谐发光行为。另一方面，氨基、羟基等亲水性基团的存在使得cpds具有良好的可络合性和生物相容性，可与金属离子产生较强的界面相互作用，从而极大程度的提升cpds的应用领域。
11、本专利技术的优点在于：
12、(1)本方法获得的碳化聚合物点具有激发波长不依赖性且发光性能稳定，斯托克位移可达到110nm，比单一碳源合成的碳点有较强的发光性能，荧光量子产率为16.9％。
13、(2)本方法获得的碳化聚合物点随着溶液环境中ph的变化，粒子表面呈现可调性的正负电荷转换。相应溶液的荧光发射峰由酸性向碱性变化时发生明显蓝移约40nm。通过形貌和成分分析，推测出该cpds表面可能共存着大量的氨基和羧基，才导致其具有类似氨基酸分子结构一样的两性性质，存在等电点。
14、(3)本方法获得的碳化聚合物点保留有海藻酸钠聚合链的特性，通过调节表面电荷，可以通过静电物理吸附作用，与壳聚糖形成复合薄膜，发光薄膜的性能稳定，碳点不易脱落。证明了碳化聚合物点可一步制备荧光膜的可行性。
15、(4)本方法获得的碳化聚合物点的荧光信号对槲皮素有明显的猝灭响应，可作为荧光探针应用于建立一种槲皮素含量的荧光检测方法。在7.9×10-6～7.7×10-5mol/l的范围内，荧光强度的猝灭程度与槲皮素浓度呈现良好的线性关系。工作曲线为i0/i＝0.8788+1.6897×10-6cque，相关系数r2＝0.9748，检出限lod＝1.7×10-6mol/l。
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1.一种可调控荷电性的荧光聚合物点的制备方法，其特征在于，以天然高聚物海藻酸钠为主要碳源，引入邻苯二胺助剂，水热法合成碳化聚合物点SAPD-CPDs；具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过滤是用0.22μm的混合纤维素过滤器过滤。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透析是用截留分子量为500 Da透析袋透析24 h。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法制得的可调控荷电性的荧光聚合物点，其特征在于，荧光聚合物点溶液在352 nm波长激发下，于462 nm处有蓝绿色荧光发射信号，斯托克位移可达到110nm，并显示出对pH值的敏感性，随着溶液环境由酸性变化到碱性，荧光发射峰位置从465nm蓝移突变至425nm，对应碳点SAPD-CPDs的表面荷电状态由正电荷变化为负电荷，在pH=6出现等电点。
5.一种利用权利要求4所述的可调控荷电性的荧光聚合物点制备发光性聚合物点薄膜的方法，其特征在于，将壳聚糖溶解于醋酸水溶液中，超声搅拌至均相透明溶液，将溶液倒入塑料培养皿并没过FTO玻璃表面，
6.如权利要求4所述的可调控荷电性的荧光聚合物点在槲皮素检测中的应用，其荧光猝灭程度与槲皮素的浓度呈现良好的线性响应关系，工作曲线I0/I = 0.8788+1.6897×10-6CQue，相关系数r2=0.9748，检出限LOD =1.7×10-6 mol/L (3SD/K)。
...【技术特征摘要】
1.一种可调控荷电性的荧光聚合物点的制备方法，其特征在于，以天然高聚物海藻酸钠为主要碳源，引入邻苯二胺助剂，水热法合成碳化聚合物点sapd-cpds；具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过滤是用0.22μm的混合纤维素过滤器过滤。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透析是用截留分子量为500 da透析袋透析24 h。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法制得的可调控荷电性的荧光聚合物点，其特征在于，荧光聚合物点溶液在352 nm波长激发下，于462 nm处有蓝绿色荧光发射信号，斯托克位移可达到110nm，并显示出对ph值的敏感性，随着溶液环境由酸性变化到碱性，荧光发射峰位置从465nm蓝移突变至425nm，对应碳点sapd-cpds的表面荷电状态由正电...
【专利技术属性】
技术研发人员：翁文婷，谭美娟，陈志超，雷健，谢晓兰，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：发明
国别省市：
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