[发明专利]一种基于蠕虫状胶束的含稀土元素复合物发光流体的制备方法

说明书

本发明提供一种基于蠕虫状胶束的含稀土元素复合物发光流体的制备方法。本发明方法包括步骤：将十四烷基二甲胺氧化物(C₁₄DMAO)溶于水中，形成均一溶液后，加入2,5‑吡啶二羧酸(DPA)，混合均匀，得到蠕虫状胶束溶液；将水溶性稀土元素盐添加至步骤(1)制得的蠕虫状胶束溶液中，混合均匀后即得到含稀土元素复合物发光流体。本发明方法操作简单，对环境友好，所需要的原料价格低廉，易于获取；所制备的发光流体发光颜色可调(根据稀土元素添加种类而变化)，在水环境中具有卓越的分散性和PL稳定性。

技术领域

本发明属于胶束发光流体技术领域，具体涉及一种基于蠕虫状胶束的含稀土元素复合物发光流体的制备方法。

背景技术

稀土配合物具有斯托克斯位移大、单色发光性能好、发光效率高、寿命长等优点，在发光材料、磁性材料、荧光防伪和生物检测等领域显示出广泛的应用。但是，它们在水环境中的分散性和光致发光(PL)稳定性差是一个长期的问题。

表面活性剂可以在溶液中自组装成有序的聚集体，包括胶束、囊泡和各种各向异性的液晶等。作为一种重要的聚集体类型，蠕虫状胶束可以长到几百纳米甚至几微米的长度，胶束间可以相互缠绕形成三维网络状结构，并赋予其高粘弹性。为此，蠕虫状胶束在石油工业、机械加工和日化工业具有广泛应用。基于蠕虫状胶束良好的增溶效果，使用蠕虫状胶束原位制备溶解在水中的稀土元素复合物成为可能。

2,5-吡啶二羧酸(DPA)是一种良好稀土元素配体，但是稀土元素如Eu³⁺与DPA形成复合物后，DPA亲水的羧基被稀土元素抢夺，疏水的吡啶基团暴露于水相，使得复合物整体呈现疏水特性，宏观表现为发光沉淀。

因此，为有效解决稀土元素复合物在水环境中的分散性和PL稳定性差的问题，如何原位制备基于蠕虫状胶束框架的稀土复合物发光流体，值得进一步研究。

发明内容

针对现有稀土元素复合物在水中溶解性差、PL稳定性差的问题和高效发光流体的广阔需求，本发明提供一种基于蠕虫状胶束的含稀土元素复合物发光流体的制备方法。该方法操作简单，对环境友好，所需要的原料价格低廉，易于获取；所制备的发光流体发光颜色可调(根据稀土元素添加种类而变化)，在水环境中具有卓越的分散性和PL稳定性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于蠕虫状胶束的含稀土元素复合物发光流体的制备方法，包括步骤：

(1)将十四烷基二甲胺氧化物(C₁₄DMAO)溶于水中，形成均一溶液后，加入2,5-吡啶二羧酸(DPA)，混合均匀，得到蠕虫状胶束溶液；

(2)将水溶性稀土元素盐添加至步骤(1)制得的蠕虫状胶束溶液中，混合均匀后即得到含稀土元素复合物发光流体。

根据本发明优选的，步骤(1)中，十四烷基二甲胺氧化物(C₁₄DMAO)的物质的量和水的体积比为80-120mmol/L，优选为100mmol/L。

根据本发明优选的，步骤(1)中，2,5-吡啶二羧酸(DPA)和十四烷基二甲胺氧化物(C₁₄DMAO)的摩尔比为0.15～0.65:1，优选为0.5～0.6:1。

根据本发明优选的，步骤(1)中，加入2,5-吡啶二羧酸(DPA)后的混合温度为15～55℃，优选为15～35℃，进一步优选为25～35℃。

根据本发明优选的，步骤(1)中，蠕虫状胶束溶液的存储温度为15～55℃，优选为15～35℃，进一步优选为25～35℃。

根据本发明优选的，步骤(2)所述水溶性稀土元素盐为稀土元素的硝酸盐或氯化物；优选的，所述水溶性稀土元素盐为氯化铕、氯化铕水合物、氯化铽或氯化铽水合物。