熒光納米材料的合成和研究一直是工業(yè)界特別關(guān)注的研究領(lǐng)域之一。高分子基體的共軛化合物,能夠?qū)崿F(xiàn)高亮度,光譜可調(diào),低生物毒性和高生物相容性能等優(yōu)點,所以本課題選擇這一材料進行研究。聚苯乙烯（PS）熒光微球是一種性能優(yōu)良的新型功能材料,可以通過一系列的功能化反應(yīng)賦予微球光學(xué)特性和化學(xué)穩(wěn)定性。這使得PS熒光納米顆粒具有一些獨特的識別性能。PS熒光微球在信息識別領(lǐng)域有著越來越廣泛的應(yīng)用,其中的一項是基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移的光譜可調(diào)方面的應(yīng)用。二維條碼的普及在簡化人們的日常生活中（例如身份識別,簽到等）起著關(guān)鍵作用。隨著條碼普及度的提高,相關(guān)問題也逐漸顯現(xiàn),最具代表性的問題是解密和偽造。由于條形碼的可見屬性可能導(dǎo)致嚴重的信息泄漏。所以本課題想發(fā)明一種成本低、防偽同時保護個人隱私的隱形條碼存儲信息方式。為了防止輕松訪問可見的條形碼導(dǎo)致隱私侵犯和敏感信息泄漏,本文設(shè)計和制造了一種隱形熒光打印墨水。該墨水打印的信息在日光下不可見,但在紫外燈下可見。這種隱形打印墨水為解決信息泄露的問題提供了廣闊的前景。本文使用微乳化方法來制造PS熒光納米顆粒,納米顆粒的尺寸可調(diào)節(jié)范圍為40 nm到200 nm。該方法以PS... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

PS微球在THF熒光溶液中的光學(xué)顯微鏡圖像[41]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-圖1-1PS微球在THF熒光溶液中的光學(xué)顯微鏡圖像[41]a）0％THF；b）17％THF；c）33％THF；d）50％THF；e）70％THF；f）50％THF，每個圖像中的比例尺為25μm共聚法的使用條件是熒光物質(zhì)上的官能團和有機單體上的官能團可以聚合在一起。LiuQ-H等人采用分散共聚法來制備PS熒光顆粒。他們將烯丙基熒光素或烯丙基尼羅紅、苯乙烯、2，2"-偶氮二（異丁腈）、聚乙烯吡咯烷酮和2-甲氧基乙醇同時加入密封的反應(yīng)容器中反應(yīng)并恒溫水浴，并在70℃下在N2下旋轉(zhuǎn)48小時。同時將該溶液倒入乙醇中以沉淀和過濾熒光微球，除去微球中的游離染料，然后在50℃下真空干燥[38]2。熒光物質(zhì)均勻分布在顆粒內(nèi)部，但是合成過程復(fù)雜。HuH等人制備單分散膠體聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）粒子也是通過分散聚合將親脂性熒光染料直接摻入PMMA顆粒中[42]。如圖1-2所示。圖1-2將熒光染料摻入PMMA顆粒的機理，實心圓代表熒光染料，空心圓代表單體[42]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-4-化學(xué)鍵合法是通過具有可反應(yīng)化學(xué)鍵的熒光染料和具有可反應(yīng)化學(xué)鍵的納米顆粒之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成化學(xué)鍵結(jié)合到一起。化學(xué)鍵合法需要對熒光染料和微球載體都進行修飾，合成過程比較復(fù)雜。SaureR等人通過化學(xué)鍵合法將熒光物質(zhì)上的星基團和微球表面的功能基團合成，制備出表面具有熒光界面的PS納米顆粒。這些納米顆粒具有寬范圍（100～250nm）的粒度分布并且所有合成的納米顆粒都顯示出明亮的熒光[21]1，如圖1-3所示。共聚法和化學(xué)鍵合法的局限在于要先對染料分子進行特定修飾，合成過程復(fù)雜，導(dǎo)致應(yīng)用受到極大的限制。圖1-3顯微鏡載玻片表面上的顆粒的CLSM顯微照片[21]圖1-4乳液聚合過程的示意圖[3]1a）預(yù)乳化；b）高剪切乳化；c）聚合包覆法是通過聚合反應(yīng)或自組裝在PS微球中引入熒光分子。常用的方法就是在反應(yīng)過程中將高度熒光的疏水性染料分子包封在納米球的PS基質(zhì)中并由其保護。例如BhalgatM等人制備的鏈霉親和素（綠色納米球）就是通過在PS中包埋含有熒光團的單一專有化合物而制得的[43]。包埋法制備的熒光納米


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