[发明专利]聚苯乙烯荧光纳米颗粒及其制备和应用

权利要求书

1.一种聚苯乙烯荧光纳米颗粒，其特征在于：所述颗粒是带有荧光物质的聚苯乙烯纳米颗粒，其中，荧光物质，是通过稀土元素与β-二酮类物质以及三正辛基氧化磷反应，形成的鳌合物。

2.如权利要求1所述的颗粒，其特征在于：所述聚苯乙烯纳米颗粒的粒径为10～500nm；

聚苯乙烯纳米颗粒的制备，是使用苯乙烯，与丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯或丙烯酰胺中的一种以上，通过乳液聚合、种子乳液聚合或无皂乳液聚合中的一种聚合方式，制备而成。

3.如权利要求1所述的颗粒，其特征在于：所述稀土元素，包括：Eu³⁺、Sm³⁺、Tb³⁺、Dy³⁺；

所述β-二酮类物质，包括：1-萘-3-噻吩-1，3-丙二酮，1-苯-3-萘-1，3-丙二酮，1-苯-3-噻吩-1，3-丙二酮，1，3-二萘-1，3-丙二酮；

其中，1-萘-3-噻吩-1，3-丙二酮的结构式为：其制备方法，包括步骤：

(1)在N₂保护下，混匀NaNH₂和甲苯，其中，NaNH₂在甲苯中的质量分数为40～55％；

(2)加入2-乙酰噻吩、2-萘甲酸甲酯，以无水乙醚为溶剂，经45～60℃加热回流，反应3～5h，其中，NaNH₂∶2-乙酰噻吩∶2-萘甲酸甲酯的摩尔比控制在1∶1∶1～4∶1∶1之间；无水乙醚的用量为：使得2-萘甲酸甲酯的浓度保持在5～15mg/mL之间；

(3)冷却至室温后，倒入冰碴，混匀，用浓盐酸调节pH＝7～8，收集乙醚层，并将水层用无水乙醚提取至无色，合并乙醚后，脱水，过滤乙醚，浓缩，结晶，即得；

1-苯-3-萘-1，3-丙二酮的结构式：其制备方法如同1-萘-3-噻吩-1，3-丙二酮的制法，但使用的原料改为NaNH₂∶2-乙酰萘∶苯甲酸甲酯的摩尔比控制在1∶1∶1～4∶1∶1之间，无水乙醚的用量为：使得苯甲酸甲酯的浓度保持在5～15mg/mL之间；

1-苯-3-噻吩-1，3-丙二酮的结构式：其制备方法如同1-萘-3-噻吩-1，3-丙二酮的制法，但使用的原料改为NaNH₂∶2-乙酰噻吩∶苯甲酸甲酯的摩尔比控制在1∶1∶1～4∶1∶1之间，无水乙醚的用量为：使得苯甲酸甲酯的浓度保持在5～15mg/mL之间；

1，3-二萘-1，3-丙二酮的结构式：其制备方法如同1-萘-3-噻吩-1，3-丙二酮的制法，但使用的原料改为NaNH₂∶2-乙酰萘∶2-萘甲酸甲酯的摩尔比控制在1∶1∶1～4∶1∶1之间，无水乙醚的用量为：使得2-萘甲酸甲酯的浓度保持在5～15mg/mL之间。

4.如权利要求1所述的颗粒，其特征在于：所述1-萘-3-噻吩-1，3-丙二酮的制备方法，还包括步骤：(4)经硅胶层析柱提纯后，再次结晶，得纯产物；

其中，经硅胶层析柱提纯中，洗脱液为乙酸乙酯和石油醚，其体积比1∶30～1∶50。

5.如权利要求1所述的颗粒，其特征在于：所述荧光物质，是由以下方法制备得到：

(1)将摩尔比3∶1.5～3∶2.5的β-二酮类物质和三正辛基氧膦，用丙酮溶解；其中，丙酮的用量为：使得β-二酮类物质的浓度保持在0.02～0.15g/mL之间；

(2)滴加稀土元素溶液到上述溶液中，其中，稀土元素与β-二酮类物质的摩尔比为1∶2.5～1∶3.5，调节溶液pH至6～7，室温下搅拌2～3小时，过滤，室温下静置待其析出后，洗涤，干燥，得产物。