[发明专利]以两亲性AIE分子制备的荧光二氧化硅膜及制备方法

说明书

本发明公开一种以两亲性AIE分子制备的荧光二氧化硅膜及制备方法，是以只含有酰胺基发色团的两亲性AIE分子（具有聚集诱导发光效应的两亲性非共轭发光大分子）为结构导向剂和荧光源，与硅源经过多级自组装形成的具有蓝色荧光的有机无机杂化二氧化硅薄膜。简化了传统荧光二氧化硅薄膜的制备工艺，具有制备过程简单、光稳定性好和低毒性等优点，拓宽了荧光二氧化硅膜的应用范围。

技术领域

本发明属于荧光膜材料制备技术领域，具体涉及一种光稳定性好且毒性低的以两亲性AIE分子制备的荧光二氧化硅膜及制备方法。

背景技术

荧光二氧化硅膜是一种功能性膜材料，可应用于药物传送、酶催化、气体分离、离子探针、耐磨耐腐蚀涂层及光学器件等诸多领域。目前，荧光二氧化硅膜多是在制备二氧化硅膜的过程中加入荧光剂制得，即在二氧化硅膜层中包覆可以发光的荧光染料，属于物理包埋技术。所制备的荧光二氧化硅膜虽然具有良好的荧光性，但容易发生荧光物质的泄露，光稳定性差。同时荧光染料大都为含有如芳环、共轭双键等共轭体系的有机高分子化合物，具有较大的毒性，限制了其在生物领域的应用。

目前已有关于两亲性AIE分子（具有聚集诱导发光效应的两亲性非共轭发光大分子）的研究和报道。在结构上，两亲性AIE分子通常既含有疏水结构单元又含有亲水结构单元，因此，在水溶液中，两亲性发光分子通过自组装能够形成具有疏水核和亲水壳结构的纳米胶束。因两亲性AIE分子不含有大的共轭基团的分子（无毒），可应用于化学和生物方面。但是，迄今为止，还没有关于以两亲性AIE分子制备荧光二氧化硅膜的相关报道。

发明内容

本发明为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种光稳定性好且毒性低的以两亲性AIE分子制备的荧光二氧化硅膜及制备方法。

本发明的技术方案是：一种以两亲性AIE分子制备的荧光二氧化硅膜，其特征在于：以两亲性AIE分子为结构导向剂和荧光源与硅源经过多级自组装形成的具有蓝色荧光的有机无机杂化二氧化硅薄膜，所述两亲性AIE分子结构式如下：

式中R基团为线型或分枝型的烷基、环烷基、杂环烷基、烷氧基、烷氨基和卤代烷基中的任意一种；所述x，z为1～100的整数；y为5～500的整数。

一种上述以两亲性AIE分子制备的荧光二氧化硅膜，其特征在于依次按照如下步骤进行：

a. 称取两亲性AIE分子、无水乙醇及去离子水于烧瓶中，室温搅拌至AIE分子完全溶解，再向溶液中匀速滴入硅源，搅拌10~60min后，加入HCl，所述两亲性AIE分子、无水乙醇、去离子水、硅源及盐酸的摩尔比为0.01~1：10~50：6~15：1：0.5~2；所述硅源为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯或硅酸钠中的任意一种；

b. 将所得溶液移入恒温水浴中，30~45℃搅拌回流4~9 h，室温下静置陈化1~15d，得到非担载荧光二氧化硅膜及荧光二氧化硅溶胶；

c. 将所得到的荧光二氧化硅溶胶为铸膜液，采用spin-coating方法在经过洗液、乙醇、去离子水处理的玻璃片上涂膜，置于干燥器中室温干燥12~48 h，即得担载荧光二氧化硅薄膜。

本发明是以只含有酰胺基发色团的两亲性AIE分子（具有聚集诱导发光效应的两亲性非共轭发光大分子）为结构导向剂和荧光源，与硅源经过多级自组装形成的具有蓝色荧光的有机无机杂化二氧化硅薄膜。简化了传统荧光二氧化硅薄膜的制备工艺，具有制备过程简单、光稳定性好和低毒性等优点，拓宽了荧光二氧化硅膜的应用范围。

附图说明

图1为本发明实施例1两亲性AIE分子 PEA-18的红外谱图。

图2为本发明实施例1两亲性AIE分子PEA-18的荧光发射光谱图。

图3为本发明实施例1两亲性AIE分子PEA-18在日光灯下和紫外灯下的照片。