一種超小粒徑聚合物納米顆粒的制備方法
ug/ml,其中聚合物溶液和兩親性試劑的濃度比為5-10∶1;溶液b、不良溶劑c流速比為1∶1.5-3,溶液b流速為200-300 ul/min,不良溶劑c流速為300-600 ul/min;所述三維微流控混合芯片材質為石英玻璃。
7.所述兩親性試劑是聚苯乙烯馬來酸酐(psma)、聚苯乙烯(ps)和苯乙烯-聚乙二醇-羧基(ps-peg-cooh)中任意一種。
8.所述三維微流控混合芯片材質為石英玻璃,采用超快激光輔助化學腐蝕石英玻璃的技術制備而成。
9.所述共軛半導體聚合物為聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-alt-(苯并[2,1,3]噻二唑-4,8-二基)](f8bt)、聚(9,9-二正辛基芴基-2,7-二基)(pfo)和聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯乙炔](meh-ppv)。
[0010]
本發明采用三維微流控芯片成功制備聚合物納米顆粒,相比于傳統本體溶液中使用納米沉淀法合成聚合物納米顆粒,本發明采用微流控方法主要有以下優點:1)合成的聚合物納米顆粒粒徑均一、單分散性好,且大多材料合成后粒徑小于10 nm。遠小于本體溶液合成的納米顆粒粒徑。
[0011]
2)不需要超聲耗能過程,操作簡單。
[0012]
3)利用飛秒激光加工技術精細化刻制微芯片三維通道,特定的三維混合方式使得其有著超高的混合效率。微流控芯片中的8個混合單元能夠加速良溶劑與不良溶劑之間的混合程度。使其在納米粒子聚集前完成混合,因而可以形成超小粒徑的聚合物納米顆粒。
[0013]
4)與傳統采用pdms做的微流控芯片相比,本發明中的微流控芯片為玻璃材質,當有機溶劑通入后,不會使芯片產生溶脹。因此可以在通道內進行連續流反應,批量生產聚合物納米顆粒。
[0014]
5)合成的聚合物納米粒子還可以表面功能化,以便后期生物功能化等應用。
附圖說明
[0015]
圖1為本發明所使用的裝置圖;圖2為本發明三維微流控混合芯片結構示意圖;圖3為實施例1所得聚合物納米顆粒的吸收光譜圖;圖4為實施例1所得聚合物量子點熒光探針的熒光發射光譜圖;圖5為實施例1所得聚合物量子點pfo熒光探針的透射電子顯微鏡(tem)照片圖;圖6為實施例2所得聚合物量子點f8bt熒光探針的透射電子顯微鏡(tem)照片圖;圖7為實施例3所得聚合物量子點meh-ppv熒光探針的透射電子顯微鏡(tem)照片圖;圖8為對比例1所得聚合物量子點pfo熒光探針的透射電子顯微鏡(tem)照片圖;圖9為對比例2所得聚合物量子點f8bt熒光探針的透射電子顯微鏡(tem)照片圖。
具體實施方式
[0016]
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將對本發明實施例的技術方案進行清楚、完整的描述。顯然,所描述的實施例是本發明的一部分實施例,而不是
全部的實施例。基于所描述的本發明的實施例,本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明的保護范圍。
[0017]
在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值,這些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數值范圍來說,各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間,以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數值范圍,這些數值范圍應被視為在本文中具體公開。
[0018]
除非另作定義,本公開所使用的技術術語或者科學術語應當為本發明所屬領域內有一般技能的人士所理解的通常意義。
[0019]
本發明提供了一種超小粒徑聚合物納米顆粒的制備方法:具體包括:1)將聚合物粉末溶解在良溶劑中,得聚合物良溶劑前驅體溶液a。
[0020]
2) 溶液a按固定比例稀釋,加入一定比例的兩親性試劑使其表面功能化,得溶液b。
[0021]
3)把溶液b和其不良溶劑c分別放置在注射泵上,按照一定流速將兩相溶液注射至三維微混合芯片中,接著將混合后的液體流入燒瓶中。最后將燒瓶中的膠體溶液通過旋蒸除去良溶劑得到聚合物納米顆粒溶液。
[0022]
下面通過實施例對本發明作進一步說明。
[0023]
以下實施例均采用附圖1所示的裝置來完成,圖中,兩臺注射泵1通過管路2分別連接三維微流控混合芯片3的兩進樣口4;三維微流控混合芯片3的出樣口5通過管路2連接儲物瓶6。
[0024]
附圖2為三維微流控混合芯片3的結構示意圖,圖中的a圖為三維微流控混合芯片外形圖;b圖為微流控混合芯片中混合單元的局部結構圖,c圖為實際混合圖,d圖為芯片局部俯視圖。
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實施例1稱量5 mg pfo溶于5 ml四氫呋喃中,配置成1 mg/ml的溶液,再將其用四氫呋喃稀釋至50 ug/ml,用注射器取1 ml該溶液,放置于一注射泵上。另一個注射泵上放置2 ml超純水。兩個注射泵流速分別為:200 ul/min、400 ul/min。兩個注射泵分別連接三維微流控混合芯片入口,開始反應,在出口將產物接出。
[0026]
再將產物通過旋蒸,將四氫呋喃溶劑蒸干后得到pfo半導體聚合物量子點。所得納米顆粒溶液吸光度如圖3所示,熒光發射圖如圖4所示,透射電鏡如圖5所示,圖5 (a)本實施例中pfo納米顆粒tem圖;(b)pfo納米顆粒粒徑尺寸分布圖;其平均粒徑為1.96 nm。
[0027]
實施例2稱量5 mg f8bt溶于5 ml四氫呋喃中,配置成1 mg/ml的溶液,再將其用四氫呋喃稀釋至50 ug/ml,用注射器取1 ml該溶液,放置于一注射泵上。另一個注射泵上放置2 ml超純水。兩個注射泵流速分別為:210 ul/min、450 ul/min。兩個注射泵分別連接芯片入口,開始反應,在出口將產物接出。
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再將產物通過旋蒸,將四氫呋喃溶劑蒸干后得到f8bt半導體聚合物量子點,透射電鏡如圖6所示,圖6(a)本實施例中f8bt納米顆粒tem圖;(b)f8bt納米顆粒粒徑尺寸分布圖;其平均粒徑為1.74 nm。
[0029]
實施例3
稱量5 mg meh-ppv溶于5 ml四氫呋喃中,配置成1 mg/ml的溶液,再將其用四氫呋喃稀釋至30 ug/ml,并加入終濃度為10 ug/ml兩親性聚合物psma,用注射器取1 ml該溶液,放置于一注射泵上。另一個注射泵上放置2 ml超純水。注射泵流速分別為:263ul/min、500 ul/min。兩個注射泵分別連接芯片入口,開始反應,在出口將產物接出。
[0030]
再將產物通過旋蒸,將乙醇溶劑蒸干后得到meh-ppv半導體聚合物量子點。透射電鏡如圖7所示,圖7(a)本實施例中meh-ppv納米顆粒tem圖;(b)meh-ppv納米顆粒粒徑尺寸分布圖;其平均粒徑為2.06 nm。
[0031]
對比例1稱量5 mg pfo溶于5 ml四氫呋喃中,配置成1 mg/ml的溶液,再將其用四氫呋喃稀釋至50 ug/ml,用注射器取1 ml該溶液,放置在玻璃瓶中。另一個注射器中取2 ml超純水。將超純水注入裝有聚合物溶液的玻璃瓶中,超聲1min,得到產物。
[0032]
再將產物通過旋蒸,將四氫呋喃溶劑蒸干后得到pfo半導體聚合物量子點。透射電鏡如圖8所示。可以明顯發現,使用本發明中的微流控裝置合成的納米顆粒粒徑遠小于普通方法合成的半導體聚合物納米顆粒的粒徑,并且單分散性更好。
[0033]
對比例2稱量5 mg f8bt溶于5 ml四氫呋喃中,配置成1 mg/ml的溶液,再將其用四氫呋喃稀釋至50 ug/ml,用注射器取1 ml該溶液,放置于一注射泵上。另一個注射泵上放置2 ml超純水。兩個注射泵流速分別為:50 ul/min、250 ul/min。兩個注射泵分別連接芯片入口,開始反應,在出口將產物接出。
[0034]
再將產物通過旋蒸,將四氫呋喃溶劑蒸干后得到f8bt半導體聚合物量子點。透射電鏡如圖9所示。可以明顯發現,使用本發明中的流速范圍合成的納米顆粒粒徑遠小于其他流速合成的半導體聚合物納米顆粒的粒徑,并且單分散性更好。
[0035]
以上詳細描述了本發明的優選實施方式,但是,本發明并不限于上述實施方式中的具體細節,在本發明的技術構思范圍內,可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
[0036]
另外需要說明的是,在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合,為了避免不必要的重復,本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0037]
此外,本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合,只要其不違背本發明的思想,其同樣應當視為本發明所公開的內容。
