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带有荧光性质的单分散聚合物微球的制备与研究

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第一章绪论

1.1前言

1.2单分散聚合物微球的制备途径及其制备方法

1.2.1分散聚合法

1.2.2乳液聚合法

1.2.3种子溶胀聚合法

1.2.4悬浮聚合法

1.3荧光微球的定义及分类

1.4单分散荧光微球的制备技术

1.4.1物理吸附法

1.4.2自组装法

1.4.3包埋法

1.4.4化学键合法

1.4.5共聚法

1.5荧光微球的应用

1.5.1在标记和示踪方面的应用

1.5.2在检测方面的应用

1.5.3在生物医学方面的应用

1.5.4其它应用

1.6现存的问题和发展趋势

1.7本课题背景及研究意义

1.8本课题研究目的及主要研究内容

1.9实验药品和实验仪器

1.9.1实验药品

1.9.2实验仪器

1.9.3实验装置

第二章微米级单分散聚苯乙烯微球的制备与表征

2.1单分散聚合物微球的制备

2.1.1聚合基本配方

2.1.2 PS微球的制备

2.2计算与表征

2.2.1转化率及固含量

2.2.2粒子形貌、粒径及粒径分布

2.3结果与讨论

2.3.1转化率

2.3.2反应时间的影响

2.3.3初始单体浓度的影响

2.3.4引发剂浓度的影响

2.3.5分散剂浓度的影响

2.3.6反应介质极性的影响

2.3.7反应温度的影响

2.3.8搅拌方式和速度的影响

2.4本章小结

第三章羟基功能微球的制备与表征

3.1羟基功能微球的制备

3.2测试与表征

3.2.1粒子形貌、粒径及粒径分布

3.2.2结构表征

3.3结果与讨论

3.3.1不同加料方式的影响

3.3.2 HEMA的加入时间

3.3.3红外光谱表征

3.3.4核磁共振表征

3.3.5元素分析表征

3.3.6 X射线光电子能谱分析

3.3.7差式扫描量热仪分析

3.3.8反应时间对羟基功能微球粒径及其分布的影响

3.3.9HEMA的浓度对羟基功能微球粒径及分布的影响

3.4本章小结

第四章单分散PS/HEMA/FITC荧光微球的制备与表征

4.1 PS/HEMA/FITC荧光微球的制备

4.2测试与表征

4.2.1粒子形貌、粒径及粒径分布

4.2.2结构表征

4.3结果与讨论

4.3.1 PS/HEMA/FITC荧光微球的形貌

4.3.2红外光谱表征

4.3.3紫外可见光光谱分析

4.3.4核磁共振表征

4.3.5荧光光谱分析

4.3.6热重分析

4.3.7差式扫描量热仪分析

4.4本章小结

参考文献

致 谢

研究成果及发表的学术论文

作者和导师简介

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摘要

荧光微球(Fluorescent microspheres)作为一种特殊的功能微球,以其稳定的形态结构及稳定而高效的发光效率等特点,在生物医学及许多高新技术领域得到重要的应用。本论文通过分散聚合与化学键合法制备了PS/HEMA/FITC荧光微球,并对其形貌、结构及其性能进行了研究。 在乙醇-水反应体系中,采用分散聚合法制备了粒径为1.5~3.4μm、分散系数为0.016~0.136、转化率最高达99.53%的球形均匀且表面光滑的微米级单分散性聚苯乙烯(PS)微球。考察了反应时间、初始单体浓度、引发剂浓度、分散剂(稳定剂)浓度、反应介质极性、反应温度及搅拌方式和速度等因素对PS微球的粒径及其分布、固含量和St转化率的影响,得到了制备较佳PS微球粒径及其分布的聚合条件。 在制备较佳PS微球粒径及其分布的聚合条件下,通过加入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),制得表面富含羟基的功能化微球(简称羟基功能微球),再使用异硫氰酸荧光素(FITC)与羟基功能微球发生化学键合,制备了PS/HEMA/FITC荧光微球。 采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1HNMR)、元素分析(EA)、X射线光电子能谱(XPS)、热重(TG)和差式扫描量热仪(DSC)对羟基功能微球和PS/HEMA/FITC荧光微球的形貌、结构、热力学性能和粒径及其分布进行了分析与表征;采用紫外可见光谱(UV)和荧光光谱(PL)对PS/HEMA/FITC荧光微球的光学性能进行了研究,并考察了反应时间及HEMA浓度对羟基功能微球粒径及其分布的影响。

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