水杨醛席夫碱修饰的交联化聚乙烯亚胺荧光纳米微粒的合成与发光性质

发布时间：2021-08-04 14:59

　　将5-氯甲基水杨醛与商品化聚乙烯亚胺（25KDa）按摩尔比1:1进行投料,在甲醇中65°C下同时进行N-季铵化反应和醛-胺缩合反应,获得交联度和水杨醛席夫碱生色团含量适中的交联化聚乙烯亚胺。通过紫外-可见分光光谱（UV-Vis）、荧光发射光谱（FLL）和动态光散射（DLS）分别对合成的纳米微粒的发光性质和粒径大小分布进行了表征。结果表明,合成的交联化聚乙烯亚胺兼具聚乙烯亚胺和水杨醛席夫碱的特性,在除去溶剂甲醇干燥后,可在纯水中进行超声分散,形成一种粒径约为～170nm、最大荧光发射波长在～500nm处的荧光纳米微粒。由于通过pH值变化可调控水杨醛席夫碱键的形成和断裂,因而纳米微粒的交联结构和荧光发射对pH值具有荧光响应性。此外,纳米微粒还可以进一步Zn²⁺离子进行配位反应,引起荧光发射波长从～500nm处蓝移至～460nm处并伴随着荧光的增强。 

【文章来源】：功能材料与器件学报. 2020,26(01)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

PEI-CMSA纳米微粒交联与解交联反应前后在水中(0.2mg/mL)的紫外吸收光谱变化曲线.

PEI-CMSA纳米微粒交联与解交联反应前后在水中(0.2mg/mL)的荧光光谱变化曲线.

将PEI-CMSA纳米微粒通过超声分散于去离子水中,过滤除去不溶物,获得具有丁达尔现象的纳米微粒溶液(3mg/mL)。如图3的DLS测定显示粒径大小约为179.5nm,其粒径大小和荧光强度不随溶液浓度的变化而变化,并且常温下放置3个月,纳米微粒的性质仍能保持稳定。为了证实PEI-CMSA纳米微粒的交联结构具有pH值响应性,通过在溶液中加入稀醋酸-NaOH缓冲溶液调节体系pH值,考察其对pH值响应性。如图4所示,当体系pH值调节至弱酸性(pH～5)后,Dh从179.5nm减小到5.4nm左右。这个变化是由于席夫碱键为交联点的聚合物在弱酸性条件下,席夫碱键断裂,交联结构消失,同时PEI的胺基被质子化,在水中溶解性增大,解离为单链聚合物分子。有趣的是,席夫碱键形成和断开引起明显的紫外吸收和荧光信号变化能够明显地指示该过程的发生。如图2所示,当pH值小于5.0时,水杨醛席夫碱生色团因席夫碱键断开,在332nm处出现水杨醛的特征吸收,同时伴随着荧光发生淬灭(图3)。而当体系pH值调节至弱碱性(pH～9)后,PEI的胺基被去质子化,在水中溶解度降低,由原来为单分子的聚合物链发生聚集,Dh从5.4nm增大至到50nm左右,同时,发生醛-胺缩合反应而使聚集体交联稳定化,体系出现荧光增强现象。纳米微粒这种在pH值变化刺激下实现的荧光淬灭—增强过程和粒径大小的变化可以可逆地重复多次,由此可见,纳米微粒具有荧光开关功能。这种通过席夫碱交联稳定化的纳米微粒,可以容易地通过调节pH值的大小实现解交联去稳定化,这对于其在某些领域特别是控制释放体系的应用非常重要。2.3 PEI-CMSA纳米微粒对Zn2+离子的响应性

【参考文献】：
期刊论文
[1]分子内电荷转移双重荧光传感与分子识别[J]. 江云宝.  福州大学学报(自然科学版). 1999(S1)



本文编号：3321906