羧基功能化聚苯乙烯荧光微球的制备及表征

以苯乙烯、丙烯酸为单体,引入疏水性荧光染料罗丹明6G(Rh6G),采用微乳聚合法制备羧基聚苯乙烯荧光微球,并分析了表面活性剂、引发剂、丙烯酸用量对产物粒径分布的影响,考察了羧基聚苯乙烯荧光微球的浓度对荧光强度的影响。通过粒度分析仪、扫描电子显微镜、红外光谱仪、紫外吸收光谱以及荧光光谱仪对样品的纳米特性、形貌、结构和荧光性能进行了表征。结果表明,用微乳聚合法制备出50~250nm的羧基聚苯乙烯荧光微球,粒径均一且呈单分散性。紫外光谱图测试表明,在533nm左右有吸收峰。荧光光谱测试表明,羧基功能化的荧光聚苯乙烯微球浓度≤0.01%,其荧光最大激发峰为527nm,最大发射峰在555nm处;浓度高于0.01%时,荧光光谱出现红移,且荧光强度减弱。

一种聚苯乙烯荧光微球的制备及发光机理研究

以聚苯乙烯（PS）微球为基质,与乙酰氯通过Friedel-Crafts反应得到具有荧光性质的乙酰化聚苯乙烯微球（PS-AC）.红外光谱（FTIR）分析表明苯环上已成功偶联了乙酰基.我们推测PS-AC微球的荧光现象是由聚苯乙烯分子链中的苯环与羰基双键通过π-π共轭形成的刚性平面结构引起的.为了验证该发光机理,以乙基苯和乙酰氯为原料通过Friedel-Crafts酰基化反应合成了一种与荧光微球发光基团具有相似结构的小分子化学物-对乙基苯乙酮.荧光发射光谱分析表明,对乙基苯乙酮与荧光微球在350-400 nm范围内激发光源的激发作用下都能在400-600 nm范围内产生稳定的荧光发射峰.而紫外-可见吸收光谱表明,与PS微球、乙基苯和乙酰氯相比,PS-AC微球与对乙基苯乙酮在300-400 nm范围内出现了新的吸收带,属于新形成的共轭体系的吸收.这种新的共轭体系可以将微球吸收的紫外光或紫光转变成可见的荧光.以上实验结果表明,本研究制备的荧光微球的发光现象是由苯环π键与羰基双键的共轭作用产生的.

溶胀法制备高强度聚苯乙烯荧光及编码微球

通过对荧光微球制备的传统溶胀法的改进,以二氯甲烷作溶胀剂,0.25%SDS水溶液作分散体系(促进疏水性染料溶胀进入种子微球以增加微球荧光强度),制备出了荧光强度高,单分散性好(平均粒径3.6μm,变异系数3.7%),光学性质稳定,定量染色的绿色、橙色、红色三种荧光微球。将发生荧光共振能量转移的两种染料同时溶胀进种子微球中,制备了能产生双荧光信号的荧光编码微球。

一步法制备羧基聚苯乙烯共聚荧光微球及其表征

以苯乙烯和丙烯酸/甲基丙烯酸为单体、烯丙基荧光素为荧光染料,采用一步法制备了两种粒径均一、表面羧基化的聚苯乙烯共聚荧光微球。用环境扫描电子显微镜、荧光显微镜、红外光谱仪、荧光分光光度计等对其形貌、结构和性能进行表征。结果表明:所制备的两种羧基化共聚荧光微球单分散性好、荧光性能好且稳定,表面成功引入了羧基;聚合在共聚荧光微球中的荧光素与烯丙基荧光素性质一致,证实了共聚荧光微球和烯丙基荧光素在乙醇和甲苯中具有不同荧光光谱。

荧光标记聚苯乙烯微球的激光捕获及其原位稳态和时间分辨荧光光谱研究

本工作设计研制了一套激光捕获与原位稳态及时间分辨荧光光谱检测系统,该系统将激光捕获技术与稳态及时间分辨荧光光谱检测技术相结合,实现了对亚微米级微粒的原位稳态及时间分辨发光性质研究.利用研制的仪器研究了荧光标记聚苯乙烯微球的激光捕获过程、以及捕获微粒的原位稳态及时间分辨荧光光谱.本工作为单个纳米粒子发光性质的研究开辟了一条新的途径.

荧光聚苯乙烯微球对蝌蚪应激水平和免疫功能的影响

为探究纳米塑料对黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculatus)37期蝌蚪健康状态的影响,将其暴露于50 nm粒径低、中和高浓度荧光聚苯乙烯微球溶液(fluorescent polystyrene microsphere solution, FPMS)7 d(7 d时),之后分别移至清水中饲养7 d(14 d时)或14 d(21 d时),以清水组为对照组,测定了每一取样时间点不同浓度组、同一浓度组不同取样时间点的体重与体全长的比值(重长比)、嗜中性粒细胞与淋巴细胞的比值(N/L)和对植物血凝素(phytohemagglutinin, PHA-P)的反应差异。结果表明:重长比只在14 d时清水组显著低于其他浓度组;N/L只在21 d时清水组低于其他浓度组,低、中和高浓度组都从7 d时至21 d时显著增加;7 d时各浓度组蝌蚪对PHA-P的最大反应值出现于注射后3 h或4 h, 14 d时前移至2 h或3 h, 21 d时又恢复至3 h或4 h,只有21 d时高浓度组高于低浓度组和中浓度组;FPMs暴露和初次清除对黑斑侧褶蛙蝌蚪的生长发育有明显的促进作用,但随处理时间延长而消失,同时蝌蚪对外界刺激的应激反应能力显著增强,但不以受抑制的免疫功能作为代价。

一步法制备羧基聚苯乙烯共聚荧光微球及其表征

以苯乙烯和丙烯酸/甲基丙烯酸为单体、烯丙基荧光素为荧光染料,采用一步法制备了两种粒径均一、表面羧基化的聚苯乙烯共聚荧光微球。用环境扫描电子显微镜、荧光显微镜、红外光谱仪、荧光分光光度计等对其形貌、结构和性能进行表征。结果表明:所制备的两种羧基化共聚荧光微球单分散性好、荧光性能好且稳定;表面成功引入羧基;聚合在共聚荧光微球中的荧光素具有和烯丙基荧光素一致的性质,并证实了共聚荧光微球和烯丙基荧光素在乙醇和甲苯中具有不同荧光光谱的理论。

基于荧光法生物气溶胶监测仪计数效率评价及方法研究

生物气溶胶监测仪是一类快速、实时监测空气中生物气溶胶的新兴仪器。为系统评价生物气溶胶监测仪的计数效率,开展了荧光法生物气溶胶监测仪总粒子和荧光粒子2个通道的计数效率评价。首先设计搭建了1套生物气溶胶监测仪计数效率评价装置,然后通过表面原子转移自由基聚合反应(SI-ATRP)制备了单分散、荧光性质稳定的荧光聚苯乙烯微球。采用制备的荧光微球雾化法发尘,模拟生物气溶胶环境,开展计数效率的评价,总粒子数和荧光粒子数计数效率分别为98.9%和98.1%,评价结果表明搭建的装置能满足荧光法生物气溶胶监测仪计数效率的评价需求,对生物气溶胶检测具有意义。