[發明專利]熒光納米纖維素及其制備方法

在審

• 申請號: 201811281565.6
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN111116760A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 慈吉良;王濤;呂毅;于長清;李淑琴
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: C08B15/00
• 分類號: C08B15/00;C09K11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明實施例提供一種熒光納米纖維素及其制備方法，包括的各原料組分配比如下：10～1000份的纖維素、10000～20000份的有機溶劑、5～50份的催化劑、5～50份的脫水劑和5～100份的熒光染料，熒光染料具有能夠與羥基反應的基團。方法包括：將催化劑和脫水劑溶解在有機溶劑中制得溶液，加入纖維素后制得前軀體溶液；將熒光染料制成熒光染料溶液并加入到前軀體溶液中得到混合液，經球磨、洗滌、離心后即得。還提供一種分散于有機溶劑的熒光納米纖維素的制備方法，采用上述的方法制備得到熒光納米纖維素；在其上接枝長碳鏈即可。本發明方案簡單易行，具備普適性，且僅需纖維素為主要原料，大幅度降低了成本，所制備的熒光納米纖維素光化學活性優良且分散性好。

技術領域

本發明屬于纖維素納米化及功能化領域，尤其涉及一種熒光納米纖維素及其制備方法。

背景技術

熒光檢測是一種高靈敏度、高選擇性的分析檢測技術，具有靈敏度高、響應時間短、操作方便等優點，目前在藥物分析、生物技術、醫療診斷、細胞成像、遺傳分析和熒光示蹤等領域具有廣泛應用。常用的熒光標記物主要包括熒光染料(有機染料)如異硫氰酸熒光素、菁染料、苝-3,4,9,10-四羧酸二酐、1-芘甲酸及量子點等。但是由于熒光分子通常容易聚集導致發生熒光淬滅，因此需要增加熒光分子之間的距離。

纖維素是一種天然高分子，纖維素羥基之間存在大量氫鍵網絡結構，通過化學和物理方法，可以將纖維素之間的氫鍵網絡結構破壞，使纖維素解纖制備納米纖維素。與纖維素和微晶纖維素相比，納米纖維素具有高結晶度、高強度、高楊氏模量等優點，其制備和應用研究成為目前國內外纖維素研究領域的熱點。可以將熒光小分子修飾到納米纖維素上來抑制熒光小分子的團聚，同時還可以使得兼具納米纖維素的優勢。而目前的納米纖維素基本以纖維素為原料通過化學或物理的方法得到，且為了得到均勻分散的納米纖維素，以纖維素為原料得到的納米纖維素通常接枝有改性劑，例如酸酐、酰氯等，此外還有一些需要接枝長碳鏈以得到易于分散于有機溶劑的納米纖維素，對于前者，如果直接采用現成的納米纖維素為原料制備熒光納米纖維素，導致成本很高；如果直接以纖維素為原料，則至少需要兩步法進行，還需要加入大量改性劑，導致工藝繁瑣、操作繁雜且成本高和資源浪費；對于后者，由于熒光分子無法與長碳鏈進行接枝，導致此類納米纖維素無法具有熒光特性。

發明內容

在下文中給出關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

為解決上述技術問題，本發明提供一種熒光納米纖維素及其制備方法。

本發明的技術解決方案為：

根據一方面提供一種熒光納米纖維素，其所包括的各原料組分按重量份的配比如下：10～1000份的纖維素、10000～20000份的有機溶劑、5～50份的催化劑、5～50份的脫水劑和5～100份的熒光染料，其中，所述熒光染料具有能夠與羥基反應的基團。

優選的，所述熒光納米纖維素所包括的各原料組分按重量份的配比如下：800～1000份的纖維素、10000～20000份的有機溶劑、30～50份的催化劑、30～50份的脫水劑和20～50份的熒光染料。

優選的，所述纖維素為微晶纖維素、棉纖維素、玉米芯纖維素、細菌纖維素、微纖化纖維素、CF11纖維素、棉短絨纖維素中的一種或幾種。

優選的，所述熒光染料為苝-3,4,9,10-四羧酸二酐、1-芘甲酸、熒光素異硫氰酸酯、羅丹明b異硫氰酸酯中的一種或幾種。

優選的，所述催化劑為4-二甲氨基吡啶、N-羥基琥珀酰亞胺中的一種或幾種。

優選的，所述脫水劑為二環己基碳二亞胺、N,N’-二環己基脲中的一種或幾種。