[發明專利]原位合成的鈣鈦礦量子點編碼樹脂微球的制備方法及裝置

在審

• 申請號: 202011346962.4
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112495322A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 趙遠錦;卞非卡;王月桐;張大淦;商珞然;池俊杰
• 申請（專利權）人: 南京鼓樓醫院
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J13/02
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 王楠

本發明提供一種原位合成的鈣鈦礦量子點編碼樹脂微球的制備方法，通過微流控裝置，通入鈣鈦礦量子點原材料，合成鈣鈦礦量子點，向微流控裝置通入樹脂溶液和帶有表面活性劑的水溶液，鈣鈦礦分散在樹脂溶液中，帶有表面活性劑的水溶液將樹脂溶液剪切形成包封有鈣鈦礦量子點的樹脂液滴模板，最后將樹脂液滴模板進行固化，得到鈣鈦礦量子點編碼樹脂微球；本發明還提供了可實現上述方法的裝置。采用本發明方法所制備的鈣鈦礦量子點編碼微球，具有良好的均一性以及單分散性，尺度大小可控，且在制備過程中內部的鈣鈦礦量子點編碼發射波長可控；本方法常溫下即可實現，鈣鈦礦量子點被樹脂封裝后不會泄露造成編碼不穩定及重金屬離子污染，重復性好。

技術領域

本發明屬于生物材料技術領域，具體涉及一種原位合成的鈣鈦礦量子點編碼樹脂微球的制備方法，該技術可實現微流控裝置中鈣鈦礦量子點的原位合成，并用樹脂對其進行封裝，防止化學毒性及編碼元素的泄露，為生物醫學應用提供了一種新型的材料。

背景技術

與傳統的半導體量子點相比，鈣鈦礦量子點具有成本低、顏色純度高、光致發光量子產率接近100%的優點，被廣泛的應用于發光二極管、太陽能電池和其他光電器件中，成為最受歡迎的納米材料。目前已經開發出各種制備鈣鈦礦量子點的方法，如模板合成、配體輔助再沉淀、熱注射、濕球磨等。這些方法已經成熟的用于制備具有良好的光學及電學性質的鈣鈦礦量子點。然而在現有的技術下難以對制備中的鈣鈦礦量子點進行一個實時的調控，以及實驗誤差造成無法對發射波長精確合成的缺陷。

微流體技術因其可控性和穩定性等優點，被廣泛應用于單分散液滴模板的制備。與傳統的制備方法相比，微流控技術在制備過程中通過調節原料的流體體積比，使其更加精確和靈活，在合成不同形貌和功能的顆粒方面具有很大的潛力。此外，微流體技術在將編碼元件（如量子點、光子晶體等）封裝在液滴模板內并固化成條碼粒子方面也顯示出了一定的價值。這些條形碼顆粒的封裝聚合物不僅可以防止內部編碼元件與外部環境發生反應，而且為進一步的功?；诖?，本發明提出一種通過微流控技術原位合成鈣鈦礦量子點編碼樹脂微球的制備方法，以解決上述問題。

發明內容

本發明的第一目的是針對現有技術的不足，提供一種原位合成的鈣鈦礦量子點編碼樹脂微球的制備方法，以解決傳統鈣鈦礦制備方法不精確、不可控，合成條件苛刻的缺點；

本發明的第二目的是提供一種用于原位合成的鈣鈦礦量子點編碼樹脂微球的制備裝置。

本發明采用以下技術方案：

一種原位合成的鈣鈦礦量子點編碼樹脂微球的制備方法，通過微流控裝置，通入鈣鈦礦量子點原材料，原位合成鈣鈦礦量子點；向微流控裝置通入樹脂溶液和帶有表面活性劑的水溶液；樹脂溶液將鈣鈦礦量子點析出，使鈣鈦礦分散在樹脂溶液中；帶有表面活性劑的水溶液將樹脂溶液剪切形成包封有鈣鈦礦量子點的樹脂液滴模板；最后將樹脂液滴模板進行固化，得到鈣鈦礦量子點編碼樹脂微球。

進一步的，本發明方法具體包括以下步驟：

S1、搭建微流控裝置

取若干根毛細管，形成毛細管陣列，將毛細管陣列連接混合管的一端，并嵌套在混合管內；將混合管的另一端連接分散管的一端，并嵌套在分散管內；分散管的另一端嵌套在收集管內，微流控裝置搭建完成；

S2、鈣鈦礦量子點樹脂編碼微球的原位制備

將不同的鈣鈦礦量子點原材料分別泵入毛細管陣列通道內，同時將樹脂溶液和帶有表面活性劑的水溶液泵入分散管內；鈣鈦礦量子點原材料在混合管內混合，形成鈣鈦礦量子點溶液；鈣鈦礦量子點溶液進入分散管內，在樹脂溶液作用下析出鈦礦量晶體，并分散在樹脂溶液中；隨后通過帶有表面活性劑的水溶液將樹脂溶液剪切形成包封有鈣鈦礦量子點的樹脂液滴模板，最后在收集管內將樹脂液滴模板進行紫外光源固化，得到鈣鈦礦量子點編碼樹脂微球。

進一步的，可通過控制樹脂溶液和帶有表面活性劑的水溶液的流速，來調節樹脂微球的大??；可通過控制不同鈣鈦礦量子點原材料的泵入量，來調節樹脂微球內鈣鈦礦量子點發射波長。