鄭穎芳，常博，孫曉麗

（福建師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院 碳中和現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院，福建 福州 350117）

0 引言

聚合物顆粒因尺寸小、比表面積大、生物相容性好以及性能可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)在光子學(xué)、電子學(xué)、傳感器、催化、藥物遞送、涂層等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，引起了人們的極大興趣[1-5]。將熒光功能與聚合物顆粒相結(jié)合制備熒光聚合物顆粒[6]，使其在具有聚合物納米顆粒優(yōu)異性能的同時有光穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)而在生物成像、疾病診斷和治療、化學(xué)檢測、傳感器等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值[7-10]。熒光功能的引入可以通過物理方法或化學(xué)方法[11,12]，常用的物理方法例如通過納米沉淀將熒光成分封裝到聚合物顆粒中。通過非均相聚合或自組裝的方法將熒光基元引入可聚合單體屬于化學(xué)方法可實(shí)現(xiàn)尺寸、形貌、表面性能的可控合成[13,14]。本文主要介紹了制備熒光聚合物納米顆粒的化學(xué)方法及其在生物醫(yī)學(xué)、防偽以及傳感領(lǐng)域的應(yīng)用，包括乳液聚合、沉淀聚合、分散聚合、懸浮聚合以及自組裝法。

1 熒光聚合物顆粒的制備方法

1.1 非均相聚合

1.1.1 乳液聚合

乳液聚合是單體借助乳化劑和機(jī)械攪拌，使單體分散在水中形成乳液，再加入引發(fā)劑引發(fā)單體聚合。Mahdavian[15]和同事合成了新型的熒光單體7-羥基香豆素，并與甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚，通過半連續(xù)乳液聚合制備了熒光聚合物納米顆粒，如圖1，可通過環(huán)氧基團(tuán)與羥基反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對纖維素紙張的化學(xué)修飾，賦予紙張發(fā)光功能。Zhang[16]等人在苯乙烯和丙烯酸半連續(xù)乳液共聚中引入帶有咔唑發(fā)光基元的功能單體，構(gòu)建了咔唑基共聚物乳液和薄膜（如圖2），利用咔唑基團(tuán)對鐵離子的高選擇性和靈敏度，當(dāng)鐵離子存在時，共聚物薄膜遇鐵離子發(fā)生熒光增強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)對鐵離子的檢測。

圖1 7-AC的合成、與MMA和GMA的共聚以及制備的環(huán)氧功能化熒光納米顆粒對纖維素的改性示意圖[15]

圖2 咔唑修飾苯乙烯-丙烯酸共聚物乳膠的合成圖[16]

和其他乳液聚合方法相比，微乳液聚合是熱力學(xué)穩(wěn)定體系，不會發(fā)生聚結(jié)，即使經(jīng)受超離心也能回到穩(wěn)定體系，是一種高效穩(wěn)定的聚合方法。Zhong[17]等人通過一鍋微乳液聚合制備了基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移的光開關(guān)型紅色熒光聚合物納米顆粒，將10-(二乙胺)-5-氧-5H-苯并[a]苯惡嗪-2-甲基丙烯酸酯（給體）和螺吡喃-甲基丙烯酸酯(受體)引入聚甲基丙烯酸甲酯基的納米顆粒中，得到了平均粒徑為80 nm的納米顆粒。

光開關(guān)型熒光納米顆粒在紫外光和可見光交替照射下表現(xiàn)出可逆的熒光光開關(guān)特性，通過利用光致變色分子（如螺吡喃）來切換熒光。Tian Yong[18]等人將具有高量子產(chǎn)率的紅色熒光染料TBPDI作為給體和具有熱穩(wěn)定性的光致變色二芳基乙烯衍生物作為受體通過微乳液聚合制備了具有高熱穩(wěn)定性的光開關(guān)紅色熒光聚合物納米顆粒，解決了傳統(tǒng)光開關(guān)熒光納米材料在紅色熒光量子產(chǎn)率方面的限制。如圖3，Cao[19]等人采用微乳液聚合方法將氧化鐵（Fe3O4）和尼羅紅（Nile Red）熒光染料封裝在聚合物中，制備了磁性-熒光雙功能納米顆粒，顆粒粒徑為330 nm。在另一項(xiàng)工作中，其研究團(tuán)隊(duì)采用核-殼策略來控制聚合物納米粒子的動態(tài)熒光[20]，通過四苯基乙烯單體的微乳液聚合和螺吡喃單體的種子乳液聚合制備了核殼聚合物粒子，通過在核心部分引入剛性基質(zhì)和熒光基團(tuán)，以及在殼層部分引入可光致變色的軟性基質(zhì)實(shí)現(xiàn)對聚合物納米顆粒動態(tài)熒光行為的精細(xì)和獨(dú)立調(diào)控。調(diào)節(jié)紫外光照射時間和強(qiáng)度可以實(shí)現(xiàn)聚合物納米顆粒的熒光顏色從藍(lán)色到紅色的變化，在警告標(biāo)簽和快速響應(yīng)編碼加密方面具有應(yīng)用潛力。

圖3 磁熒光雙功能P/Fe3O4/Nile Red NPs的制備及應(yīng)用示意圖[19]

綜上所述，乳液聚合在制備熒光聚合物顆粒方面具有條件溫和、使用單體廣泛、可等優(yōu)勢，可以通過選擇功能性單體或乳化劑便捷地引入功能單元（例如溫度敏感單元、光開關(guān)等）實(shí)現(xiàn)納米顆粒功能化，進(jìn)一步拓展納米顆粒的應(yīng)用。

1.1.2 沉淀聚合

沉淀聚合是由Stover[21]等人在1993年提出的無需任何表面活性劑與穩(wěn)定劑制備單分散微球的聚合方法。沉淀聚合開始于單體、引發(fā)劑和溶劑混合均勻的稀釋溶液中，得到的聚合物因不溶于反應(yīng)體系而沉淀形成尺寸均勻的聚合物顆粒[22]。

Hoji[23]等人利用沉淀聚合，合成了3種硼二吡啶甲基(BODIPY)單體，并將其與MAA和不同的交聯(lián)劑共聚，得到了高分散性的熒光納米顆粒。以BODIPY為基礎(chǔ)的聚合物在水溶液中較單體可表現(xiàn)出更強(qiáng)的熒光，可以解決疏水性BODIPY染料在水性生物醫(yī)學(xué)介質(zhì)中應(yīng)用的限制。

Yang[24]等人提出了自穩(wěn)定沉淀(2SP)聚合的方法，烯烴化合物與馬來酸酐(MAH)或其衍生物交替共聚，顯示出具有明確尺寸的聚合物納米粒子的成核和生長。在另一項(xiàng)工作中，其團(tuán)隊(duì)還采用2SP方法成功制備了尺寸均勻的聚(苯并噻吩-alt-馬來酸酐)(PBTMA)微球[25]。并對PBTMA形貌、粒徑和分子量進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)了PBTMA具有良好溶解性、熱穩(wěn)定性和熒光性能。

Wang[26]等人通過在沉淀聚合中引入熒光單體來研究沉淀聚合的機(jī)制。如圖4，利用乙烯基改性的4-乙烯基芐基改性四苯乙烯、苯乙烯和馬來酸酐的共聚反應(yīng)，基于聚集誘導(dǎo)發(fā)光特性開發(fā)了熒光自報告方法，實(shí)時敏感地監(jiān)測聚合物熒光粒子的生成，以揭示自穩(wěn)定的沉淀聚合過程，同時這些顆粒具有生物標(biāo)記和光敏作用，可用于光控免疫治療等生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。

圖4 以AIE活性TPE-VBC、苯乙烯和馬來酸酐為單體，在偶氮二異丁腈引發(fā)下，于60 ℃的氮?dú)鈿夥障略诖姿岙愇祯ブ羞M(jìn)行沉淀聚合，并在日光和紫外光下進(jìn)行不同時間的監(jiān)測[26]

Akkoc[27]等人通過Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成了4-(1-芘基)-苯乙烯單體，并以乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，通過一步法合成了芘基聚合物顆粒。緊密的交聯(lián)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了芘單元之間的π-π相互作用，微球在很低的濃度下也表現(xiàn)出很高的熒光活性，可作為化學(xué)傳感器檢測硝基芳香族化合物。

綜上所述，沉淀法聚合是制備均勻聚合物顆粒的有力工具，其體系簡單、操作方便，易調(diào)控。其中，自穩(wěn)定沉淀聚合是近年來研究較多的方法，其合成的聚合物熒光顆粒在化學(xué)/生物傳感器、藥物傳遞、催化劑載體等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。但沉淀聚合對單體和溶劑的選擇具有一定的局限性，進(jìn)一步擴(kuò)展沉淀聚合的應(yīng)用范圍將是未來需關(guān)注的研究重點(diǎn)。

1.1.3 分散聚合

與其他聚合方法相比，分散聚合是制備粒徑微小且單分散性較好的聚合物顆粒的有效方法。Tian[28]等人采用RAFT介導(dǎo)的水相分散聚合合成了雙功能聚合物納米顆粒。設(shè)計合成了含近紅外熒光染料aza-BODIPY的單體和含疏水藥物紫杉醇的前藥單體，通過RAFT介導(dǎo)的水相分散聚合反應(yīng)，在聚合物納米顆粒中實(shí)現(xiàn)了近紅外熒光成像和藥物控釋雙功能化。

共軛聚合物納米顆粒具有優(yōu)異的發(fā)光性能。Kuehne[29]等人報道了通過Sonogashira分散聚合合成了一種可生物降解的基于咪唑單元高熒光共軛聚合物納米顆粒，尺寸在210～250 nm，顯示紅色熒光可用于生物醫(yī)學(xué)成像。在另一項(xiàng)工作中，Kuehne[30]等人通過種子分散聚合和普通分散聚合制備了單分散的核-殼和核-殼-殼粒子，通過交叉偶聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行批量分散聚合，通過精確控制相界面實(shí)現(xiàn)對共軛聚合物顆粒光學(xué)性能的精細(xì)調(diào)控，合成單個白光發(fā)射顆粒。

綜上所述，分散聚合一般適用于制備100 nm至微米尺度的單分散粒子?？梢詫⑿戮酆戏椒ú粩嘁敕稚⒕酆象w系，例如RAFT介導(dǎo)分散聚合、交叉偶聯(lián)聚合等，以豐富分散聚合制備熒光顆粒的種類和性能，還可通過聚合條件調(diào)控實(shí)現(xiàn)熒光顆粒的形貌結(jié)構(gòu)調(diào)控以擴(kuò)展其在光電子器件、生物學(xué)成像和光學(xué)傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用。

1.1.4 懸浮聚合

懸浮聚合適合生產(chǎn)較大的聚合物顆粒，顆粒尺寸在微米級范圍內(nèi)[31]。Maldarelli[32]等人采用懸浮聚合法制備了黃色和紅色量子點(diǎn)嵌入的聚合物微球，合成了一種直徑約為50 μm的條形碼聚苯乙烯微球。圖5是QDs編碼微珠的制備方法，通過交聯(lián)固定QDs可以有效地減少聚集和能量轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，提高了光譜編碼標(biāo)記的準(zhǔn)確性和可識別性。Amininasab[33]等人以乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，肌酐為模板分子，通過懸浮聚合將甲基丙烯酸單體接枝在甲基丙烯酸酯功能化的Ag2S量子點(diǎn)表面，制備出核-殼結(jié)構(gòu)的Ag2S@MIP熒光納米顆粒，不僅具有良好的熒光性能，對肌酐也具有較高的吸附容量。

圖5 量子點(diǎn)編碼微珠的制備方法

除生物醫(yī)藥領(lǐng)域外，通過反相懸浮聚合制備的熒光聚合物顆粒還能應(yīng)用于油田領(lǐng)域。Yang[34]等人用反相懸浮聚合法合成了熒光聚合物微球P(AMBA-RhB)。通過可視化微模型和填砂管實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)熒光聚合物微球可以直接或通過變形穿過多孔介質(zhì)并進(jìn)入深層地層，并堵塞高滲透通道，實(shí)現(xiàn)儲層的調(diào)控。

綜上，懸浮聚合適用于制備微米級聚合物顆粒，量子點(diǎn)的引入會提升熒光聚合物顆粒的光學(xué)特性，可應(yīng)用于生物醫(yī)藥或油田領(lǐng)域。

1.2 自組裝

自組裝是由分子自發(fā)組裝形成的微納米尺寸的有序結(jié)構(gòu)。近年來，由兩親性聚合物自組裝形成的熒光聚合物顆粒因形貌多樣和易調(diào)控引起了人們的廣泛關(guān)注[35]。Chang[36]等人合成了烯烴脂肪族AB2單體(π-AB2)并制備了非常規(guī)熒光超支化聚合物(π-HBPs)。用動態(tài)光散射法研究了非常規(guī)熒光超支化聚合物在水溶液中的自組裝過程，得到了直徑約9.1 nm的納米顆粒，相比傳統(tǒng)的熒光材料具有更好的生物相容性和熒光性能，且熒光性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)關(guān)系密切。如圖6，Yu[37]等人利用自組裝技術(shù)，將卟啉分子與殼聚糖相結(jié)合，形成了卟啉/殼聚糖納米顆粒，該納米顆粒具有抗菌治療和光熱效應(yīng)的特性，能夠顯著促進(jìn)創(chuàng)面愈合，為開發(fā)新型的創(chuàng)面治療方法提供了思路。

圖6 MCC/CS NPs的制備及其抗菌應(yīng)用示意圖

但是，在傳統(tǒng)的自組裝技術(shù)中得到的聚合物顆粒濃度通常都非常低（＜0.1%），大大限制了其應(yīng)用。聚合誘導(dǎo)自組裝（PISA）是近十年來發(fā)展起來的自組裝技術(shù)，使聚合和自組裝同時進(jìn)行，操作簡單，可獲得固含量高、形貌多樣的納米材料，PISA的方法還能合成與染料結(jié)合的熒光聚合物顆粒。孫曉麗等人[38]合成了含硼酸單體（VPBA）并利用RAFT的PISA方法制備了發(fā)光納米顆粒，可應(yīng)用于果糖傳感器。Lin[39]等人通過PISA過程中的PET（光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移）過程來增強(qiáng)羅丹明6G（R6G）的熒光發(fā)射，解決了R6G的自猝滅和光漂白問題的同時，還提高了其在各種應(yīng)用中的性能。Zhou[40]等人用PISA的方法，將偶氮苯基團(tuán)引入到聚合物顆粒中，制備聚合物納米載藥載體，并且成功地在聚合物顆粒中原位加載了阿霉素（DOX）。

將甲基丙烯酸丁酯和TPE-偶氮苯衍生甲基丙烯酸酯(TPE-AZO-MA)單體通過RAFT聚合，在1,4-二氧六環(huán)/水混合物中合成了一系列的PISA納米顆粒。由于偶氮苯基團(tuán)在光照射下具有可逆的順反異構(gòu)化作用，偶氮苯衍生物具有獨(dú)特的光響應(yīng)特性，此研究利用TPE-azobenzene作為熒光探針，對低氧微環(huán)境進(jìn)行敏感檢測。這種熒光探針具有AIE特性，具有高亮度和生物相容性。因?yàn)榕嫉交鶊F(tuán)的光響應(yīng)特性，在另一項(xiàng)工作中，Zhou[41]等人基于PISA法，將近紅外Aza-BODIPY熒光基團(tuán)和偶氮苯基團(tuán)連接，合成了低氧響應(yīng)的近紅外熒光納米探針，將合成的納米顆粒通過透析去除有機(jī)溶劑，在模擬結(jié)腸環(huán)境中研究其還原響應(yīng)行為，實(shí)現(xiàn)了藥物釋放和細(xì)胞成像的同步。

Stevens[42]等人通過微升規(guī)模(10 μL) 的PISA合成熒光酶封裝的聚合體作為人工細(xì)胞器用于光遺傳學(xué)調(diào)控心肌細(xì)胞的跳動，合成規(guī)?？s小，擴(kuò)大了可包裝的酶的范圍，降低了成本。

Xiang[43]等人報道了一種基于pH誘導(dǎo)自組裝策略的腫瘤成像聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）探針，如圖7所示，當(dāng)腫瘤微環(huán)境呈弱酸性時，探針會發(fā)生原位自組裝，聚合物的馬來酸酰胺結(jié)構(gòu)會水解生成帶有質(zhì)子化氨基團(tuán)的陽離子聚合物，進(jìn)而與TPE-2SO3-通過靜電相互作用發(fā)生進(jìn)一步的組裝，TPE-2SO3-從分子分散態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫奂瘧B(tài)，熒光明顯增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了對腫瘤的高效成像。

圖7 PEG-b-PAMA-DMMA的合成路線及熒光探針原位自組裝過程示意圖[43]

綜上所述，溶液自組裝和PISA方法可以合成多種形貌和功能的熒光聚合物顆粒，PISA方法可以實(shí)現(xiàn)高固含量熒光聚合物顆粒的一步法制備，其在腫瘤診斷、手術(shù)導(dǎo)航和治療監(jiān)測等方面具有廣泛的應(yīng)用。

2 熒光聚合物顆粒的應(yīng)用

熒光聚合物納米顆粒因其顆粒尺寸小、合成簡單且具有優(yōu)良的生物相容性和低細(xì)胞毒性等優(yōu)勢，被廣泛用于生物成像、疾病治療、藥物釋放等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。通過對聚合物納米顆粒進(jìn)行封裝與修飾，還可將其應(yīng)用到防偽和傳感檢測等領(lǐng)域。

2.1 生物醫(yī)學(xué)

Korpusik[44]等人報道了由玫瑰紅甲基丙烯酸酯介導(dǎo)的光引發(fā)聚合誘導(dǎo)自組裝，在一個反應(yīng)體系中可重復(fù)地構(gòu)建納米顆粒，用于光動力療法（PDT）。通過可聚合甲基丙烯酸酯部分將玫瑰紅(RB)共價結(jié)合到納米結(jié)構(gòu)中，從而實(shí)現(xiàn)定量和受控負(fù)載。用DNA適體對負(fù)載RB的納米載體進(jìn)行PISA后修飾，增強(qiáng)了納米顆粒對腫瘤細(xì)胞的選擇性靶向作用，提高了細(xì)胞攝取效率，體外實(shí)驗(yàn)證明，制備的納米顆粒在生物介質(zhì)中具有良好的穩(wěn)定性和光毒性表現(xiàn)，顯示出作為PDT治療劑的潛力。

Hu[45]等人合成了氨基功能化的AIE聚合物納米顆粒（AIE-PNP），通過點(diǎn)擊反應(yīng)，用馬來酰亞胺基團(tuán)和HIV-1 Tat肽進(jìn)一步修飾AIE-PNP的表面，肽修飾的AIE-PNPs在連續(xù)光照射或不同pH值下表現(xiàn)出良好的光穩(wěn)定性和膠體穩(wěn)定性，以及在水介質(zhì)中良好的儲存穩(wěn)定性。HIV-1 Tat肽的表面修飾提高了AIEPNP的細(xì)胞攝取效率，在相對較低的AIE-PNP濃度下實(shí)現(xiàn)了良好的細(xì)胞熒光成像質(zhì)量，在生物成像領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。

Zhao[46]等人合成了帶有百草枯側(cè)鏈單元和四苯乙烯（TPE）基團(tuán)的聚苯乙烯，通過與水溶性芳烴/百草枯在水中的識別來制備兩親性聚擬輪烷PR5和PR6，它們在水中自組裝成超分子聚合物囊泡，并進(jìn)一步將其用于控制藥物DOX釋放。由于TPE部分的疏水性和AIE效應(yīng)，自組裝的超分子聚合物囊泡最初具有高熒光性。當(dāng)DOX被封裝在PR5/PR6中時，來自TPE部分和DOX分子的熒光在聚集狀態(tài)下通過福斯特共振能量轉(zhuǎn)移而被淬滅。通過降低溶液pH值，可以破壞聚合物囊泡并釋放負(fù)載的 DOX分子。該研究為開發(fā)新型的藥物傳遞系統(tǒng)、生物傳感器和功能材料提供了潛在的應(yīng)用基礎(chǔ)。

2.2 防偽

聚合物熒光顆粒在信息加密和光學(xué)防偽領(lǐng)域也具有重要的應(yīng)用。Abdollahi[47]等人開發(fā)了基于新型惡唑烷衍生物功能化的高熒光聚合物納米顆粒的環(huán)保型多色光致發(fā)光防偽油墨，將防偽墨水印刷成不同的標(biāo)記，包括二維碼、學(xué)校標(biāo)志等，這些標(biāo)記都可以根據(jù)聚合物納米顆粒的極性而呈現(xiàn)出高強(qiáng)度的熒光發(fā)射顏色，如紅紫色、紅粉紅色、橙色。在另一項(xiàng)工作中，Abdollahi[48]還制備了基于胺功能化顆粒的唑烷改性多色光致發(fā)光顆粒。將所制備的光致發(fā)光聚合物顆粒制成高熒光粉末，可用于在纖維素紙上印刷編碼標(biāo)簽，印刷編碼安全標(biāo)簽具有不同顏色的最大亮度和分辨率。合成的發(fā)光聚合物粉末可通過粉末噴粉和智能手機(jī)攝像頭在紫外線照射（365 nm）下進(jìn)行熒光成像，以快速、輕松地實(shí)現(xiàn)潛在指紋的可視化。這項(xiàng)研究為犯罪現(xiàn)場的指紋檢測提供了一種可靠的方法，同時也為信息加密和防偽技術(shù)提供了新的思路和方法。

Chen[17]等人合成了光開關(guān)紅色熒光聚合物納米顆粒，與聚甲基丙烯酸甲酯/聚丙烯酸甲酯在氯仿中混合，制備刺激響應(yīng)油墨，將油墨涂在凹版模具上，制成玻璃片上的?；?。在可見光(625 nm)照射下，徽章發(fā)出強(qiáng)烈的紅色熒光，而在365 nmUV光照射下，可以觀察到完全淬滅的熒光(圖8A)。所制備的刺激反應(yīng)標(biāo)記具有顯著的可逆性。同樣，徽章顏色在粉色和灰色之間的可逆變化也可以很容易地被觀察到。沒有STPMA單元(NP-1)的樣品在紫外線照射下發(fā)出穩(wěn)定的紅色熒光，而有STPMA單元(NP-4)的樣品在相同條件下淬滅。因此，用這兩種納米顆粒分別制備了光惰性(NP-1)和光開關(guān)(NP-4)玻璃條(分別標(biāo)為A和B)進(jìn)行防偽演示。如圖9所示，用A和B條制作的阿拉伯?dāng)?shù)字“8888”可以很容易地替換成“2019”。在此基礎(chǔ)上，利用玻璃條的圖案對信息進(jìn)行了調(diào)整，并分別采用紫外和可見光作為編碼和譯碼方法，在自然光下也可以觀察到類似的結(jié)果。獲得的具有優(yōu)良光開關(guān)特性的刺激響應(yīng)膜在先進(jìn)防偽技術(shù)中具有良好的防偽性能。

圖8 PMMA/PMA 介質(zhì)中 PRFPN 的可逆熒光圖像作為防偽模擬[17]

圖9 以UV（20 s）為解鎖劑、Vis為鎖定劑的PRFPNs防偽應(yīng)用模型[17]

2.3 傳感

熒光聚合物顆?？梢杂糜诮饘匐x子傳感。Mahdavian[49]等人通過半連續(xù)乳液聚合制備了負(fù)載羅丹明B乙二胺丙烯酸酯的熒光聚合物納米顆粒，添加Fe2+和Fe3+后，聚合物納米顆粒水分散體的顏色立即發(fā)生明顯變化（從紫色變?yōu)榧t粉色），熒光發(fā)射強(qiáng)度分別增加高達(dá)2倍和2.2倍。

Zhang[16]等人通過乳液聚合制備含咔唑熒光聚合物納米粒子。其研究結(jié)果表明，水介質(zhì)中微量Fe3+可以選擇性猝滅含咔唑聚合物納米粒子和薄膜的熒光。聚合物熒光膜和納米顆粒的檢測限分別為1.71×10-6mol/L和1.90 ×10-6mol/L。

熒光聚合物納米顆粒還應(yīng)用于爆炸物檢測。Cui[50]等人報道了基于TPE部分（二溴取代的 TPE或四溴取代的TPE）和三苯胺部分，通過Suzuki偶聯(lián)在細(xì)乳液中制備了兩種多孔有機(jī)聚合物納米粒子,結(jié)果發(fā)現(xiàn)，基于二溴取代TPE的納米顆粒和基于四溴取代TPE的納米顆粒對爆炸物的熒光傳感特性對水介質(zhì)中的TNP表現(xiàn)出靈敏和選擇性的檢測。

3 總結(jié)與展望

本文綜述了熒光聚合物顆粒制備及其應(yīng)用的研究進(jìn)展。目前，熒光聚合物顆粒在生物醫(yī)學(xué)、防偽、化學(xué)傳感、光電器件等領(lǐng)域有著巨大的潛力，關(guān)于熒光聚合物顆粒的研究已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展，但也還存在很多挑戰(zhàn)。

第一，開發(fā)優(yōu)化制備方法，實(shí)現(xiàn)熒光納米顆粒的尺寸、形貌和功能的精確調(diào)控。今后的研究可以側(cè)重于提高熒光強(qiáng)度、增強(qiáng)穩(wěn)定性和控制粒徑形貌等方面。同時，可以通過材料改性和表面修飾等手段，賦予熒光聚合物納米顆粒豐富的功能，如靶向性、溫敏性等，以滿足不同應(yīng)用場景下的需求。

第二，進(jìn)一步拓展熒光聚合物納米顆粒的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，熒光聚合物納米顆粒已在生物成像、藥物遞送、傳感檢測、防偽等領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。今后的研究可以探索熒光聚合物納米顆粒在能源材料、食物監(jiān)測等方面的應(yīng)用，并深入研究其在這些領(lǐng)域的性能優(yōu)化和應(yīng)用效果。

第三，熒光材料的發(fā)展應(yīng)與現(xiàn)有的科學(xué)理論和技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步向多元化、高技術(shù)、高性能的方向發(fā)展。