[發明專利]一種復合水凝膠及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110509780.2
• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN113321818A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 史海賢;洪煒
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08F292/00;C08F220/56;C08F2/48;C09K11/07;C08L51/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 蘇晶晶

本發明公開了一種復合水凝膠及其制備方法和應用，屬于發光材料技術領域。復合水凝膠發光相體系由碳氮前驅體合成g?C₃N₄納米片，g?C₃N₄納米片可作為光引發劑和交聯劑與單體引發聚合成水凝膠，浸泡在乙醇水溶液中可與乙醇光反應生成大量過氧化氫制備得到，水凝膠體系含有致密孔洞，對過氧化氫的擴散具有緩釋作用，應用在魯米諾/催化劑/堿體系中可實現化學發光的平穩發射，發光持續時間長達150h。且本發明的發光體系中，魯米諾/催化劑/堿/H₂O₂缺一不可發光，其中任何物質都可作為密鑰，在光學加密領域可得到廣泛利用。

技術領域

本發明涉及發光材料技術領域，更具體地，涉及一種復合水凝膠及其制備方法和應用。

背景技術

化學發光是指化學反應體系中化學反應所釋放的化學能促使體系中存在的某種物質從基態躍遷到激發態，隨后以光輻射的方式弛豫回到基態釋放能量產生化學發光，廣泛應用于冷光源、生物測定、報告基因、生物成像和生物應用等領域。魯米諾-過氧化氫化學發光體系，具有發光強度大、靈敏度高、發光量子產率高的優點，在堿性條件下，魯米諾大部分以陰離子的形式存在，它能緩慢的與溶解氧發生反應產生超氧自由基，能引發魯米諾陰離子被氧化成魯米諾自由基，此自由基能快速的與溶解氧或者H₂O₂反應形成激發態的3-氨基鄰苯二酸，返回基態時產生化學發光。基于此，建立了很多催化劑如金屬離子，金屬化合物，或者酶以及模擬酶等催化此化學發光的方法。

然而，大多數已知的化學發光一般在幾秒或幾分鐘內完成化學發光的發射，具有快速的動力學曲線，且魯米諾-過氧化氫發光體系中，H₂O₂是一個不斷消耗的過程，一旦消耗完全，發光隨即停止，這種不可持續性阻礙了它們的應用。統的化學發光光源持續時間比較短，如何構建一種綠色可持續，高強度且發光時間長的光輻射對于在光學技術領域等應用中至關重要。

CN104155445A，公開了無標記電化學發光腫瘤標志物免疫傳感器的制備和應用，利用新型微納米材料NH₄CoPO₄作為基底，使得魯米諾–過氧化氫發光體系的發光穩定性大大增強，同時利用棒狀的金@銀核殼納米粒子作為生物模擬酶催化發光體系，從而制備了一種成本低、靈敏度高、特異性好、檢測快速、制備簡單的檢測腫瘤標志物的無標記電化學發光免疫傳感器，其主要是利用NH₄CoPO₄對Lum-H₂O₂發光體系的穩定作用和Au@AgNRs對lum-H₂O₂發光體系的催化作用來改善Lum-H₂O₂發光體系的穩定性，并未解決魯米諾-過氧化氫發光體系本身的發光時間短的問題，不能達到綠色可持續，高強度且時間長發光的效果。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有的魯米諾-過氧化氫化學發光體系的化學發光持續時間較短，不能實現綠色可持續的高強度，長時間發光的缺陷和不足，提供一種復合水凝膠，該水凝膠可以持續緩釋H₂O₂，應用于魯米諾-過氧化氫化學發光體系，發光時間長達150h，可實現綠色可持續的高強度長時間化學發光。

本發明的另一目的是提供一種復合水凝膠的制備方法。

本發明的再一目的在于提供一種魯米諾-過氧化氫化學發光體系。

本發明的再一目的在于提供一種魯米諾-過氧化氫化學發光體系在光學加密中的應用。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

一種復合水凝膠的制備方法，包括如下步驟：

S1.將碳氮源前驅體縮聚合成g-C₃N₄，