一種稀土熒光微球的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種稀土熒光微球的制備方法，屬于熒光粉制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]熒光微球是指直徑在納米級至微米級范圍內(nèi)，負(fù)載有熒光物質(zhì)，受外界能量刺激能激發(fā)出熒光的固體微粒，其外形可為任意形狀，典型外形為球形。熒光微球的載體多為有機(jī)或無機(jī)聚合物材料，它具有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)以激發(fā)光行為，受外界條件如溶劑、熱、電、磁等的影響比純粹的熒光化合物小。其作為一種新型的載體材料已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如生物化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)方面的藥物定向運(yùn)輸，醫(yī)用膠乳試劑，生物分子標(biāo)記與示蹤，免疫檢測、細(xì)胞標(biāo)記、核算雜交等的標(biāo)記。
[0003]在日常生活中，隨著熒光粉在各工藝品行業(yè)和玩具行業(yè)的應(yīng)用，越來越多的商家利用熒光粉來改變自身產(chǎn)品的性能，但是一般熒光材料的可塑性比較差，且達(dá)不到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一些不懂的客戶往往會選擇貴的熒光品，認(rèn)為貴的就是好的，卻不了解熒光材料的一些簡單特性，目前所有的熒光品都不像一般化學(xué)成分能夠容易被分解，而是在人體內(nèi)蓄積，產(chǎn)生許多有害物質(zhì)，大大消減了人體免疫力，除此以外，還能夠使人體細(xì)胞出現(xiàn)變異性傾向，其毒性積累在肝臟或其它重要器官，會成為潛在致癌因素，造成血液系統(tǒng)受損。不僅如此，目前熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度很弱，一般2小時(shí)左右就沒有多少亮度，所說的10h，20h只不過是理論的檢驗(yàn)結(jié)果，實(shí)際中效果并不明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前一般熒光材料所制成的產(chǎn)品可塑性比較差，且熒光材料本身含有大量對人體有害物質(zhì)，會提高人體癌癥發(fā)生率，另外，目前熒光材料發(fā)光強(qiáng)度比較弱，難以維持長時(shí)間發(fā)光的問題，提供了一種稀土熒光微球的制備，該方法首先通過預(yù)處理制得單體精制甲基丙烯酸甲酯和引發(fā)劑精制偶氮二異丁腈，用共沉淀法制備具有聚合活性的稀土高發(fā)光強(qiáng)度的三元配合物，再將其與甲基丙烯酸甲酯共聚獲得一類具有高分子量的高分子稀土金屬共聚物固體材料，即一種稀土熒光微球，不僅可塑性強(qiáng)，對人體沒有任何危害，而且發(fā)光時(shí)間長久，使得發(fā)光時(shí)間提高了 85%以上。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)取100?200mL甲基丙烯酸甲酯放入250mL的分液漏斗中，用質(zhì)量濃度為5%的氫氧化鈉溶液洗滌3?5次，每次用量30?40mL直至無色，再用去離子水沖洗至pH為7?8后用無水硫酸鈉干燥5?7天，得到精制甲基丙烯酸甲酯；
(2)往150mL三角燒瓶中，加入50?10mL無水乙醇，放入水浴鍋加熱至50?55°C，再加入5?1g偶氮二異丁腈，搖床振蕩至其全部溶解，快速過濾，將濾液冷卻至白色晶體析出，用布氏漏斗過濾，結(jié)晶放入真空干燥箱干燥制得精制偶氮二異丁腈；
(3)在裝有冷凝回流裝置的150mL三口燒瓶中，加入5?1mg氧化銪，I?2ga—甲基丙烯酸和50?10mL水，水浴加熱至80?90°C，并通入冷凝水，放置在磁力攪拌機(jī)上攪拌反應(yīng)2?3h，攪拌轉(zhuǎn)速為100?200r/min，制得α —甲基丙烯酸銪配合物溶液；
(4)稱取100?200mg菲啰啉溶于50?10mL無水乙醇，制成菲啰啉醇溶液，將上述制得的配合物溶液水浴升溫至60?70°C，逐滴加入菲啰啉醇溶液，保持水浴溫度反應(yīng)I?2h得到懸浮液，放入減壓抽濾裝置，減壓至800?900Pa，抽濾后得到白色固體，再用無水乙醇洗滌3?4次后移入鼓風(fēng)干燥箱，在60?70°C下干燥，得白色粉末，即稀土發(fā)光配合物，備用；
(5)取10?20g上述制得的稀土發(fā)光配合物，5?lOmgN，N’一二甲基甲酰胺和50?10mL正辛酸，放入超聲振蕩儀中超聲處理5?lOmin，超聲頻率為25?30kHz，再取一個(gè)錐形瓶放入恒溫水浴鍋，水浴溫度為60?70°C，將超聲處理后的混合液倒入錐形瓶，緩慢攪拌至其由渾濁變清后，繼續(xù)加入10?15mL乙醇，50?60mg聚乙烯吡咯烷酮和100?200mg十二烷基苯磺酸鈉，用薄膜封住瓶口，升高水浴溫度至80?90°C后用高速攪拌機(jī)攪拌I?2h，攪拌轉(zhuǎn)速為500?600r/min，活化分散劑；
(6)降低水浴溫度至50?60°C，加入50?10g精制甲基丙烯酸甲酯和10?15g精制偶氮二異丁腈，恒溫下?lián)u床振蕩反應(yīng)3?4h后升溫至90?95°C，熟化反應(yīng)I?2h，移入高速離心機(jī)，在9000?10000r/min的轉(zhuǎn)速下離心20?30min，分離去除上清液，將沉淀物用真空干燥器干燥后，即得一種稀土熒光微球。
[0006]本發(fā)明的應(yīng)用方法是:將本發(fā)明所制成的稀土熒光微球可以用作生物檢測、熒光標(biāo)記、特種油墨以及醫(yī)療免疫檢測、細(xì)胞標(biāo)記方面，不僅對人體無害，而且有著穩(wěn)定而高效的發(fā)光率，延長了發(fā)光時(shí)間，使得發(fā)光時(shí)間提高了 30%以上。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
(1)微球上雖固載有熒光，但對與人體沒有任何傷害；
(2)稀土焚光微球有著穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定而高效的發(fā)光率；
(3)發(fā)光效果顯著，大大提高了發(fā)光時(shí)間，使得發(fā)光時(shí)間提高了30%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0008]首先取100?200mL甲基丙烯酸甲酯放入250mL的分液漏斗中，用質(zhì)量濃度為5%的氫氧化鈉溶液洗滌3?5次，每次用量30?40mL直至無色，再用去離子水沖洗至pH為7?8后用無水硫酸鈉干燥5?7天，得到精制甲基丙烯酸甲酯；
然后往150mL三角燒瓶中，加入50?10mL無水乙醇，放入水浴鍋加熱至50?55°C，再加入5?1g偶氮二異丁腈，搖床振蕩至其全部溶解，快速過濾，將濾液冷卻至白色晶體析出，用布氏漏斗過濾，結(jié)晶放入真空干燥箱干燥制得精制偶氮二異丁腈；隨后在裝有冷凝回流裝置的150mL三口燒瓶中，加入5?1mg氧化銪，I?2ga —甲基丙烯酸和50?10mL水，水浴加熱至80?90°C，并通入冷凝水，放置在磁力攪拌機(jī)上攪拌反應(yīng)2?3h，攪拌轉(zhuǎn)速為100?200r/min，制得a —甲基丙稀酸銪配合物溶液；接下來稱取100?200mg菲P羅啉溶于50?10mL無水乙醇，制成菲啰啉醇溶液，將上述制得的配合物溶液水浴升溫至60?70°C，逐滴加入菲啰啉醇溶液，保持水浴溫度反應(yīng)I?2h得到懸浮液，放入減壓抽濾裝置，減壓至800?900Pa，抽濾后得到白色固體，再用無水乙醇洗滌3?4次后移入鼓風(fēng)干燥箱，在60?70°C下干燥，得白色粉末，即稀土發(fā)光配合物，備用；
再取10?20g上述制得的稀土發(fā)光配合物，5?10mgN，N’ 一二甲基甲酰胺和50?10mL正辛酸，放入超聲振蕩儀中超聲處理5?lOmin，超聲頻率為25?30kHz，再取一個(gè)錐形瓶放入恒溫水浴鍋，水浴溫度為60?70°C，將超聲處理后的混合液倒入錐形瓶，緩慢攪拌至其由渾濁變清后，繼續(xù)加入10?15mL乙醇，50?60mg聚乙烯吡咯烷酮和100?200mg十二烷基苯磺酸鈉，用薄膜封住瓶口，升高水浴溫度至80?90°C后用高速攪拌機(jī)攪拌I?2h，攪拌轉(zhuǎn)速為500?600r/min，活化分散劑；最后降低水浴溫度至50?60°C，加入50?10g精制甲基丙烯酸甲酯和10?15g精制偶氮二異丁腈，恒溫下?lián)u床振蕩反應(yīng)3?4h后升溫至90?95°C，熟化反應(yīng)I?2h，移入高速離心機(jī)，在9000?10000r/min的轉(zhuǎn)速下離心20?30min，分離去除上清液，將沉淀物用真空干燥器干燥后，即得一種稀土熒光微球。
[0009]實(shí)例I
首先取10mL甲基丙烯酸甲酯放入250mL的分液漏斗中，用質(zhì)量濃度為5%的氫氧化鈉溶液洗滌3次，每次用量30mL直至無色，再用去離子水沖洗至pH為7后用無水硫酸鈉干燥5天，得到精制甲基丙烯酸甲酯；然后往150mL三角燒瓶中，加入50mL無水乙醇，放入水浴鍋加熱至50°C，再加入5g偶氮二異丁腈，搖床振蕩至其全部溶解，快速過濾，將濾液冷卻至白色晶體析出，用布氏漏斗過濾，結(jié)晶放入真空干燥箱干燥制得精制偶氮二異丁腈；隨后在裝有冷凝回流裝置的150mL三口燒瓶中，加入5mg氧化銪，Iga —甲基丙烯酸和50mL水，水浴加熱至80°C，并通入冷凝水，放置在磁力攪拌機(jī)上攪拌反應(yīng)2h，攪拌轉(zhuǎn)速為lOOr/min，制得a —甲基丙烯酸銪配合物溶液；接下來稱取10mg菲啰啉溶于50mL無水乙醇，制成菲啰啉醇溶液，將上述制得的配合物溶液水浴升溫至60°C，逐滴加入菲啰啉醇溶液，保持水浴溫度反應(yīng)Ih得到懸浮液，放入減壓抽濾裝置，減壓至800Pa，抽濾后得到白色固體，再用無水乙醇洗滌3次后移入鼓風(fēng)干燥箱，在60°C下干燥，得白色粉末，即稀土發(fā)光配合物，備用；再取1g上述制得的稀土發(fā)光配合物，5mgN，N’ 一二甲基甲酰胺和50mL正辛酸，放入超聲振蕩儀中超聲處理5min，超聲頻率為25kHz，再取一個(gè)錐形瓶放入恒溫水浴鍋，