1.一种基于AIE聚合物纳米粒子的荧光传感膜,所述荧光传感膜是通过浸渍或旋涂的方式,使交联型AIE聚合物纳米粒子乳液在固体基材表面形成均一的薄膜,再将其进行干燥和热处理而获得;
所述交联型AIE聚合物纳米粒子乳液通过如下方法制备:配制乳化剂水溶液,再将AIE单体、常规单乙烯基单体、交联单体和共稳定剂混溶成油相溶液,经预乳化和超声乳化处理制得单体细乳液,在单体液滴内,经自由基聚合反应,将AIE单体通过共聚的方式引入交联的聚合物基体,制得交联型AIE聚合物纳米粒子乳液;
所述的AIE单体为含可聚合乙烯基的AIE分子,选自AIE‑1至AIE‑17分子中的至少一种;
所述交联单体选自下列化合物中的一种或多种的组合:式(I)、式(II)、式(III)所示的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类交联单体、二乙烯基苯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯;
式(I)中,R1、R2各自独立为H或CH3,R3为C1~C10的脂肪直链或支链亚烷基;
式(II)中,R4、R5各自独立为H或CH3;n=2或3;
式(III)中,R6、R7和R8各自独立为H或CH3;R9为C1~C3的脂肪直链或支链烷基;
所述常规单乙烯基单体选自下列至少一种:式(Ⅳ)所示的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体、醋酸乙烯酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟烷基酯(烷基的碳原子个数优选为1~6)、丙烯酸羟烷基酯(烷基的碳原子个数优选为1~6)、N‑羟烷基丙烯酰胺(烷基的碳原子个数优选为1~6)、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯;
式(Ⅳ)中,R10为H或CH3;R11为C1~C30的脂肪直链或支链烷基或环状烷基或苯基或苄基;
其中AIE单体的质量用量为单体总质量用量的0.01%~30%,常规单乙烯基单体的质量用量为单体总质量用量的0%~98.99%,交联单体的质量用量至少占单体总质量用量的
1%~99.99%。
2.如权利要求1所述的基于AIE聚合物纳米粒子的荧光传感膜,其特征在于:所述交联单体选自二乙烯基苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、1,4‑丁二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一种。
3.如权利要求1所述的基于AIE聚合物纳米粒子的荧光传感膜,其特征在于:所述常规单乙烯基单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的至少一种。
4.一种如权利要求1‑3之一基于AIE聚合物纳米粒子的荧光传感膜的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)将乳化剂溶于去离子水中,得到乳化剂水溶液,其中乳化剂的质量用量为水质量用量的0.1%~10%;所述乳化剂选自下列至少一种:阴离子乳化剂、阳离子乳化剂、两性乳化剂和非离子乳化剂;
(2)将AIE单体、常规单乙烯基单体、交联单体和共稳定剂混溶得到油相溶液,所述单体总质量用量为步骤(1)中去离子水质量用量的1%~50%,所述AIE单体的质量用量为单体总质量用量的0.01%~30%(优选为0.05%~20%),常规单乙烯基单体的质量用量为单体总质量用量的0%~98.99%,交联单体的质量用量至少占单体总质量用量的1%~99.99%(优选为10%~99.95%),共稳定剂的质量用量为单体总质量用量的3%~12%;
所述共稳定剂选自下列至少一种:C14~C22的脂肪烃、C14~C22的脂肪醇;
(3)将按步骤(1)所制的乳化剂水溶液加至步骤(2)所制的油相溶液中,经搅拌预乳化,得到粗乳液;将装有粗乳液的容器置于冰水浴中,在25W~950W的功率下超声处理0.5min~
60min,制得单体细乳液;通氮除氧,在25℃~90℃的温度和氮气保护下,反应0.5h~24h,制得交联型AIE聚合物纳米粒子乳液;
并且通过下列方式a或b引入引发剂:方式a:步骤(2)中,往油相溶液中加入油溶性引发剂,其中油溶性引发剂的质量用量为单体总质量用量的0.05%~5%;
方式b:步骤(3)中,在单体细乳液中添加水溶性引发剂,其中水溶性引发剂的质量用量为单体总质量用量的0.05%~5%;
(4)通过浸渍或旋涂的方式,使步骤(3)制得的交联型AIE聚合物纳米粒子乳液在固体基材表面形成均一的薄膜;
(5)将步骤(4)所制的薄膜先在10~40℃条件下自然干燥10min~12h,再在30℃~200℃温度条件下的真空烘箱内进行热处理,热处理时间为15min~24h,最终得到基于AIE聚合物纳米粒子的荧光传感膜。
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述阴离子乳化剂选自下列至少一种:烷基磺酸盐乳化剂R12‑SO3M、烷基硫酸盐乳化剂R13‑OSO3M和烷基苯磺酸盐乳化剂+
R14‑C6H4‑SO3M,其中R12和R13各自独立为C10~C20的脂肪链,R14为C10~C18的脂肪链,M为Na+
或K;
+ –
所述阳离子乳化剂选自下列至少一种:烷基三甲基卤化铵乳化剂R15N (CH3)3X ,其中R15为C12~C20的脂肪链,X为Cl或Br;
+ –
所述两性乳化剂选自下列至少一种:羧酸基甜菜碱R16N (CH3)2CH2COO 、磺酸基甜菜碱+ – + –
R17N (CH3)2CH2CH2SO3或R18N (CH3)2CH2CH2CH2SO3 ,其中R16、R17和R18各自独立为C12~C18的脂肪链;
所述非离子型乳化剂选自下列至少一种:OP系列乳化剂、O系列乳化剂、MOA系列乳化剂、吐温系列乳化剂和SG系列乳化剂。
6.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述油溶性引发剂选自下列至少一种:偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯;
所述水溶性引发剂选自下列至少一种:2,2’‑偶氮二异丁基脒二盐酸盐、偶氮二氰基戊酸、过硫酸盐、氧化剂与还原剂构成的氧化还原体系;所述还原剂为亚硫酸盐、硫代硫酸盐、亚硫酸氢盐、抗坏血酸盐或草酸,所述的氧化剂为过硫酸盐。
7.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,超声功率为50W~600W,超声时间为1min~30min,聚合反应温度为30℃~85℃,反应时间为1h~24h。
8.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于:步骤(5)中,干燥温度为20~40℃,干燥时间为30min~4h;热处理温度为45~80℃,热处理时间为2h~8h。
9.如权利要求1所述的基于AIE聚合物纳米粒子的荧光传感膜在硝基芳香化合物检测中的应用。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于所述应用具体为:所述的基于AIE聚合物纳米粒子的荧光传感膜可用于溶液中硝基芳香化合物的初步筛选。