[发明专利]一种量子点聚合物微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种量子点聚合物微球的制备方法。

背景技术

荧光，是指一种光致发光的冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的波长长的出射光(通常波长在可见光波段)，而且一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。近年来，荧光微球作为一类新型的功能材料，以其特殊的形态结构和高效的发光效率，已在荧光免疫分析、生物传感器和高通量药物筛选等生物医学领域中发挥着重要的作用，是当前研究开发与应用的热点课题之一。但是现在通用的有机染料荧光试剂存在荧光强度小、激发光谱窄、易于被光漂白等缺点，严重制约了它的应用。

量子点由少量的原子所构成，直径在1-100nm之间，能够接受激发光产生荧光的半导体纳米颗粒。量子点具有特殊而优良的可见光区荧光发射性质，其荧光强度强、漂白速率慢、荧光光谱窄、灵敏度高，而且激发谱连续分布，荧光谱峰可以通过改变量子点的尺寸进行调控，因此，基于量子点的荧光微球作为一种新型的荧光标记物，在生物分子识别及检测中表现出广泛的应用前景。

CN 100497515C公开了一种在介孔二氧化硅中组装量子点的方法，该方法包括：以介孔二氧化硅(SBA-15)为模板，氨基丙基三甲氧基硅烷修饰介孔二氧化硅，加入醋酸镉，利用氨基络合Cd²⁺，把Cd²⁺吸附于孔道内部形成阳离子前驱体溶液，再与三辛基氧化磷、Se或Te离子源高温反应，在孔道内部合成硒化镉或碲化镉量子点，形成量子点二氧化硅微球。

CN 102115508A公开了一种运用分散聚合的方法将量子点包覆在聚合物微米球中，可以得到1～10μm的荧光微球。具体方法为：将量子点加入苯乙烯溶液中摇匀，然后加到聚乙烯基吡咯烷酮和无水乙醇的溶液中，升温聚合，得到量子点聚苯乙烯微球。

悬浮聚合法是当前合成量子点聚合物微球最简单的方法。该方法是将溶有引发剂的单体与量子点混合，在强烈搅拌和分散剂的作用下，以液滴状悬浮在水中而进行的聚合反应方法(参见文献J.Mater.Chem.2005，15，1238-1243)。但是，悬浮聚合法制备的量子点聚合物微球粒径大且分布很不均匀，在应用过程中受到很大的限制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种采用喷流悬浮聚合法制备均粒量子点聚合物微球的方法。

本发明所提供的量子点聚合物微球的制备方法，包括以下步骤：

(1)将疏水性单体、油溶性量子点与油溶性引发剂混合，充分搅拌，形成均匀分散的油相流体；

(2)在反应釜中加入稳定剂和水，搅拌分散形成均匀的水相溶液；

(3)加压，使所述油相流体分散进入所述水相溶液中形成O/W型悬浮液；

(4)恒温聚合反应，分离、洗涤、干燥后得到量子点聚合物微球。

作为优选技术方案，其中，步骤(1)中所述疏水性单体优选疏水性烯类，优选为苯乙烯、二乙烯苯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯或其衍生物。

步骤(1)中所述油溶性量子点选自CdSe、CdTe、InP、InAs、CdSe/CdS、CdSe/ZnSe、CdTe/ZnS中的一种或至少两种以上的混合物。所述两种以上的混合物包括两种的混合物，如CdSe和CdTe的混合或CdTe和InP的混合，或者三种或三种以上的混合物，如InAs、CdSe/CdS和CdSe/ZnSe的混合物。

步骤(1)中所述油溶性引发剂为有机过氧化物或偶氮类引发剂，进一步优选为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈或其混合物。引发剂又称自由基引发剂，指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)的化合物，可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应。不同的聚合方法，不同的工艺条件，不同的产品用途，应当选择不同的引发剂。本发明的制备方法为喷流悬浮聚合，因此，选择与有机单体相互溶解的油溶性引发剂，如过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈或其混合物。

步骤(1)中所述混合和搅拌在油相储罐中完成。

作为优选技术方案，其中，步骤(2)中所述反应釜为搅拌式聚合反应釜。搅拌式聚合反应釜有利于形成均匀分散的溶液体系。