本发明属于光子晶体微球制备，尤其涉及一种聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷及其制备方法和包含其的聚离子液体光子晶体多孔微球。
背景技术：
1、聚离子液体是离子液体单体的聚合产物，已成为包括聚合物、离子液体和材料科学在内的跨学科研究领域。优异的性能和丰富的化学结构库引起了研究人员的广泛兴趣。离子液体具有优异的物理化学特性，如良好的溶解性和生物相容性、蒸气压低、不易燃等。聚离子液体不仅具有离子液体精确可调的物理和化学性质，还具有良好的机械稳定性和尺寸控制等聚合物的固有特性，可以应用于环境保护、催化合成、dna提取、药物递送和抗菌治疗等多种领域。
2、近年来，两亲性嵌段共聚物自组装成多孔的纳米结构材料引起了人们的极大兴趣。如，现有技术(self-assembled photonic microsensors with strongaggregation-induced emission for ultra-trace quantitative detection)中记载了一种使用两亲性瓶刷嵌段共聚物(bbcp)作为表面活性剂来稳定水包油包水(w/o/w)双乳液液滴，并通过一步法制备粒径、孔径均匀的光子晶体多孔微球的方案，也证明了由此制备的光子晶体多孔微球可用于小分子物质的痕量检测(ppb级，ng/l)和吸附。但是，目前用于吸附污染物、生物分子分离纯化应用的聚离子液体材料存在孔径不均匀、多孔连通性差等问题，限制了其进一步发展。
3、因此，现亟需提供一种新型纳米多孔材料，以实现对物质的快速吸附，对于生物分子分离领域的发展至关重要。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷及其制备方法和包含其的聚离子液体光子晶体多孔微球。
2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
3、本发明的技术方案之一：
4、一种聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷的制备方法，包括以下步骤：
5、将降冰片烯基的离子液体亲水嵌段与疏水嵌段，在催化剂条件下，通过开环易位聚合反应，制备得到聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷；
6、其中，所述降冰片烯基的离子液体亲水嵌段的结构式包括：
7、
8、上式中，n＝2～400。
9、优选的，所述疏水嵌段、降冰片烯基的离子液体亲水嵌段和催化剂的摩尔比为(15-40)：(20-320)：1。
10、优选的，所述开环易位聚合反应过程中的反应条件为：于常温搅拌2h。
11、优选的，所述疏水嵌段包括降冰片烯封端的聚苯乙烯、聚丙烯酸叔丁酯、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乳酸、聚ε-己内酯、聚乙烯或聚丙烯。
12、进一步，所述降冰片烯封端的聚苯乙烯的结构式为：
13、
14、上式中，m＝15-200。
15、本发明技术方案之二：
16、一种聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷，由上述制备方法制备得到。
17、优选的，其结构式包括以下任一种：
18、
19、上式种，x＝15-80；y＝20-800；m＝15-200；n＝2～400。
20、优选的，聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷的分子量为10×104-50×104g/mol。
21、本发明技术方案之三：
22、一种聚离子液体光子晶体多孔微球，原料包括上述聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷。
23、优选的，所述聚离子液体光子晶体多孔微球的平均比表面积为84cm3/g；平均离子液体密度为2mol/mg。
24、有益效果：本发明制得的聚离子液体光子多孔微球具有高比表面积和高离子液体密度，可以负载吸附生物分子，适于在催化合成、dna提取和dna信息存储等领域的应用。
25、本发明技术方案之四：
26、上述聚离子液体光子晶体多孔微球在生物分子负载、dna信息存储中的应用。
27、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
28、本发明公开的可用于生物分子负载、dna信息存储的聚离子液体光子晶体多孔微球通过在亲水嵌段加入离子液体基团将离子液体引入到多孔光子微球中，再通过微球表面的电荷和dna或其它生物分子的负电荷之间存在的静电相互作用，可以实现快速吸附。相较于传统的纳米多孔材料，本发明通过ose(有序自发乳化)机制制备得到的光子晶体多孔微球具有尺寸更大的微孔及通道，便于生物分子进入。
29、与现有专利cn116474742a相比，本发明制备得到的聚离子液体光子晶体多孔微球单位质量携带的电荷量更高，平均电荷密度可达2mol/mg，微球的制备过程不需要污染性大挥发性强的三甲胺，同时可以得到均匀孔径的大孔球，保持结构不会塌陷。
30、本发明制得的光子晶体多孔微球具有高比表面积和高电荷量，可以吸附dna等生物分子，适于在生物分子负载、dna信息存储等领域的应用。
31、现有的用于生物分子负载的正离子嵌段共聚物还面临着稳定性不足等问题，容易从溶液中聚集和沉淀。而本发明通过结合稳定的聚合物骨架与高比表面积，提升了聚离子液体光子多孔微球对生物分子的长期稳定储存能力。
1.一种聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷的制备方法，其特征在于，所述疏水嵌段、降冰片烯基的离子液体亲水嵌段和催化剂的摩尔比为(15-40)∶(20-320)∶1。
3.根据权利要求1所述的一种聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷的制备方法，其特征在于，所述开环易位聚合反应过程中的反应条件为：于常温搅拌2h。
4.根据权利要求1所述的一种聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷的制备方法，其特征在于，所述疏水嵌段包括降冰片烯封端的聚苯乙烯、聚丙烯酸叔丁酯、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乳酸、聚ε-己内酯、聚乙烯或聚丙烯。
5.根据权利要求4所述的一种聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷的制备方法，其特征在于，所述降冰片烯封端的聚苯乙烯的结构式为：
6.一种聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷，其特征在于，由权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得到。
7.根据权利要求6所述的一种聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷，其特征在于，其结构式包括以下任一种：
8.根据权利要求6所述的一种聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷，其特征在于，所述聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷的分子量为10×104-50×104g/mol。
9.一种聚离子液体光子晶体多孔微球，其特征在于，原料包括权利要求6所述的聚离子液体两亲性嵌段共聚物刷。
10.如权利要求9所述的一种聚离子液体光子晶体多孔微球在生物分子负载、dna信息存储中的应用。
