一种基于墨水直写技术的荧光水凝胶及其制备方法和应用技术

技术编号:42771364 阅读:34 留言:0更新日期:2024-09-21 00:35
本发明专利技术属于功能材料技术领域,涉及一种基于墨水直写技术的荧光水凝胶及其制备方法和应用。本发明专利技术以富含大量羟基的细菌纤维素为基体,以高效发光的碳点为荧光组分,掺杂多糖类物质作为凝胶剂利用热可逆氢键相互作用构筑荧光水凝胶,赋予荧光水凝胶发光与凝胶‑溶胶转变特性。本申请的荧光水凝胶能够利用氢键作用避免碳点的聚集导致荧光猝灭效应,产生明亮荧光发射,并且荧光颜色可根据实际需求进行调节。此外,荧光水凝胶的凝胶‑溶胶转变温度可通过凝胶剂的种类与掺杂量进行调控。荧光水凝胶为物理交联,材料本身具有良好的生物相容性,无毒无害,环境友好,可利用墨水直写技术加工,在柔性光电器件、荧光防伪、可穿戴传感器等领域具有应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能材料,更具体地,涉及一种基于墨水直写技术的荧光水凝胶及其制备方法和应用


技术介绍

1、水凝胶材料通常表现出良好的生物相容性、柔韧性和机械稳定性,作为柔性基体已被广泛用于3d打印、生物传感、荧光追踪、仿生驱动等领域。烟草发酵的细菌纤维素是纤维素的一种,其原料为烟梗、烟沫、烟杆或报废烟等天然生物质,可作为主体材料构筑水凝胶。这类水凝胶材料不仅利用了烟草类天然生物质的无毒无害优势,而且实现了对废弃物的回收利用。但是这类水凝胶材料无荧光发射,限制了水凝胶材料的多功能化和实际应用。

2、碳点是一类尺寸小于10 nm的类球状荧光纳米材料,表面富含羟基、羧基等可形成氢键的官能团,其化学组成种类和表面官能团种类丰富、激发态电子结构易于调控、易进行表面修饰,在生物成像、光学防伪、光催化、医学治疗等领域获得了广泛应用。但因存在聚集导致荧光猝灭效应,碳点只能在溶液或分散体中发光,本体表现为没有或者非常微弱的荧光发射,应用领域受到了严重限制。

3、针对上述问题,研究人员结合纤维素和碳点两类生物相容性材料,已提出多种策略,例如,cheki本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于墨水直写技术的荧光水凝胶,其特征在于,其包括细菌纤维素和碳点以及凝胶剂,其中:

2.根据权利要求1所述的荧光水凝胶,其特征在于,所述荧光水凝胶中碳点的重量占所述细菌纤维素重量的0.1%至3.0%;所述荧光水凝胶中凝胶剂的重量占所述细菌纤维素重量的0.1%至5.0%。

3.根据权利要求1所述的荧光水凝胶,其特征在于,所述细菌纤维素由烟草原料培养基发酵后洗涤、干燥获得;所述碳点由苯胺或烷基胺和羧酸经溶剂热反应获得;所述凝胶剂为卡拉胶、刺槐豆胶、果胶、瓜尔豆胶、明胶、琼脂或黄原胶的其中一种。

4.根据权利要求1所述的荧光水凝胶,其特征在于,所述荧...

【技术特征摘要】

1.一种基于墨水直写技术的荧光水凝胶,其特征在于,其包括细菌纤维素和碳点以及凝胶剂,其中:

2.根据权利要求1所述的荧光水凝胶,其特征在于,所述荧光水凝胶中碳点的重量占所述细菌纤维素重量的0.1%至3.0%;所述荧光水凝胶中凝胶剂的重量占所述细菌纤维素重量的0.1%至5.0%。

3.根据权利要求1所述的荧光水凝胶,其特征在于,所述细菌纤维素由烟草原料培养基发酵后洗涤、干燥获得;所述碳点由苯胺或烷基胺和羧酸经溶剂热反应获得;所述凝胶剂为卡拉胶、刺槐豆胶、果胶、瓜尔豆胶、明胶、琼脂或黄原胶的其中一种。

4.根据权利要求1所述的荧光水凝胶,其特征在于,所述荧光水凝胶的荧光发射颜色为蓝色或蓝绿色或绿色;所述荧光水凝胶的凝胶-溶胶转变温度在...

【专利技术属性】
技术研发人员:李斌王艺璇周晴张展李博张智轩张孟伟牛亚鹏宋伟民尹献忠
申请(专利权)人:河南中烟工业有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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