[发明专利]一种高强韧自修复荧光双网络水凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种高强韧自修复荧光双网络水凝胶的制备方法，其特征在于，利用琼脂形成物理交联的第一网络，利用双键修饰的稀土掺杂NaREF₄荧光纳米颗粒为纳米交联剂和荧光填料与单体共聚形成第二网络，制备高强韧自修复荧光双网络水凝胶，所述稀土掺杂NaREF₄荧光纳米颗粒为稀土掺杂NaYF₄上转换纳米颗粒、核壳型稀土掺杂纳米NaYF₄@NaYF₄荧光纳米颗粒、稀土掺杂NaGdF₄下转换纳米颗粒或核壳型稀土掺杂NaYF₄@NaGdF₄上下转换纳米颗粒中的任意一种，所述制备方法包括以下步骤：

S1.以稀土金属盐为原料，通过热分解法合成稀土掺杂NaREF₄荧光纳米颗粒；

S2.以步骤S1得到的稀土掺杂NaREF₄荧光纳米颗粒为原料，以含双键的硅源为改性剂，通过反相微乳法制备双键修饰的稀土掺杂NaREF₄荧光纳米颗粒；

S3.以步骤S2得到的双键修饰的稀土掺杂NaREF₄荧光纳米颗粒为纳米交联剂和荧光填料，与琼脂、单体、光引发剂和去离子水均匀混合后形成聚合物前驱体，加热后注入模具，冷却，光聚合后得到高强韧自修复荧光双网络水凝胶，所述单体为丙烯酰胺类或丙烯酸酯类单体中的任意一种，所述琼脂的质量分数为5%、单体的质量分数为30%~50%、引发剂的质量分数为0.1%、所述的双键修饰的稀土掺杂NaREF₄荧光纳米颗粒的质量分数为0.1%~1%、去离子水余量。

2.根据权利要求1所述的高强韧自修复荧光双网络水凝胶的制备方法，其特征在于，所述稀土掺杂NaREF₄荧光纳米颗粒为核壳型稀土掺杂纳米NaYF₄@NaYF₄荧光纳米颗粒。

3.根据权利要求1所述的高强韧自修复荧光双网络水凝胶的制备方法，其特征在于，所述稀土掺杂为铒铥共掺杂、镱铒共掺杂或镱铥共掺杂中任意一种。

4.根据权利要求3所述的高强韧自修复荧光双网络水凝胶的制备方法，其特征在于，所述铒铥共掺杂中，铒的摩尔含量为10%，铥的摩尔含量为10%；所述镱铒共掺杂中，镱的摩尔含量为20%，铒的摩尔含量为2%；所述镱铥共掺杂中，镱的摩尔含量为25%，铥的摩尔含量为0.2%。

5.根据权利要求1所述的高强韧自修复荧光双网络水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述制备步骤如下：将稀土金属盐与十八烯、油酸混合搅拌，升温搅拌均匀，然后加入氢氧化钠与氟化铵的溶液，高温热解后得稀土掺杂NaYF₄荧光纳米颗粒；然后将得到稀土掺杂NaYF₄荧光纳米颗粒与稀土金属盐、十八烯、油酸高温混合搅拌均匀，然后加入氢氧化钠与氟化铵的溶液，高温热解后得稀土掺杂NaYF₄@NaYF₄荧光纳米颗粒。

6.根据权利要求1所述的高强韧自修复荧光双网络水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述制备步骤如下：将步骤S1制备的稀土掺杂NaYF₄@NaYF₄荧光纳米颗粒与含有聚氧代乙烯(5)壬基苯基醚（CO-520）的环己烷溶液混合，加入NH₄OH、正硅酸乙酯和3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯，搅拌后得双键修饰的NaYF₄@NaYF₄荧光纳米颗粒。

7.根据权利要求1所述的高强韧自修复荧光双网络水凝胶的制备方法，其特征在于，所述单体为N-羟乙基丙烯酰胺。

8.一种根据权利要求1~7任一项所述的制备方法得到的高强韧自修复荧光双网络水凝胶。