阅读说明：本技术 一种多段节条形码纳米棒及其制备方法 (Multi-section bar code nanorod and preparation method thereof ) 是由 陈洪旭 李海东 程凤梅 于 2019-11-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种多段节条形码纳米棒及其制备方法,制备方法为：将段节数s≥3且其中n个段节表面带A的多段节纳米棒依次浸入m种表面带B的纳米粒子溶液中,n≥2,2≤m≤n,A和B可形成吸附力,通过控制A和B的种类使得m种纳米粒子分别与不同段节通过吸附力结合,制得多段节条形码纳米棒；制得的多段节条形码纳米棒主要由多段节纳米棒以及依靠吸附力吸附在其上的纳米粒子组成,多段节纳米棒包含三个以上段节,纳米粒子的种类为两种以上,不同种类的纳米粒子位于多段节纳米棒的不同段节上。本发明的一种多段节条形码纳米棒的制备方法,简单易行,成本低廉,且可以批量制备；制得的多段节条形码纳米棒,编码信息多,编码容量大。(The invention relates to a multi-section bar code nanorod and a preparation method thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: sequentially immersing multi-segment nanorods with the number of segments s being more than or equal to 3 and n segments with the surface A into m types of nanoparticle solutions with the surface B, wherein n is more than or equal to 2, m is more than or equal to 2 and less than or equal to n, A and B can form adsorption force, and the m types of nanoparticles are respectively combined with different segments through the adsorption force by controlling the types of A and B to prepare the multi-segment barcode nanorods; the prepared multi-segment bar code nanorod is mainly composed of a multi-segment nanorod and nanoparticles adsorbed on the multi-segment nanorod by virtue of adsorption force, the multi-segment nanorod comprises more than three segments, the types of the nanoparticles are more than two, and different types of the nanoparticles are positioned on different segments of the multi-segment nanorod. The preparation method of the multi-section bar code nanorod is simple and easy to implement, low in cost and capable of being prepared in batches; the prepared multi-section bar code nanorod has more coding information and large coding capacity.)

一种多段节条形码纳米棒及其制备方法

技术领域

本发明属于纳米编码材料技术领域，涉及一种多段节条形码纳米棒及其制备方法。

背景技术

纳米编码材料由于自身大量的图案区分信息，从产品追踪到生物检测等方面都有重要的应用，也因 此引起了人们的广泛关注。同超市里肉眼可见的黑白相间的产品标识码不同，纳米编码材料肉眼不可见， 使得它可以用作贵重商品或重要材料的编码。纳米编码材料的广泛应用需要高的编码容量、低耗、高粒 子产量和合适精确的检测体系，面对这些要求，很多的设计编码材料技术快速发展起来。其中，纳米棒 由于其低花费、高产量、高长径比、易于制备和可以进行多种表面修饰等优点已经获得了广泛的关注， 同球形条形码相比，条形码纳米棒因为自身长度的优势有利于增加编码容量和易于进行表面修饰，成为 非常重要的一种结构。但是目前条形码纳米棒的构建主要是依赖氧化铝模板法，该方法仅可以沉积特定 的金属，大大限制了其编码容量。

因此，研究一种增加条形码纳米棒的编码容量的方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为进一步提高条形码纳米棒的编码容量，提供一种多段节条形码纳米棒及其制备方 法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种多段节条形码纳米棒，主要由多段节纳米棒以及依靠吸附力吸附在其上的纳米粒子组成，多段 节纳米棒包含三个以上段节，吸附力为共价键、氢键、配位键、疏水-疏水相互作用或静电吸附作用，纳 米粒子的种类为两种以上，不同种类的纳米粒子位于多段节纳米棒的不同段节上。假设可编码信息数为 a，段节数是s，每段节都可以是编码信息数a中的任意一种，那么s段节的编码容量就是a的s次方。 现有技术的编码信息数为2(即有纳米粒子和没有纳米粒子两种信息)，而本发明的编码信息数大于2(因 为还包括不同种纳米粒子的情况)，即在相同段节数的情况下，a值变大了，因此编码容量就相应增多了。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种多段节条形码纳米棒，多段节纳米棒中，所有段节的厚度均匀，或者所有段节的厚 度不均匀，或者仅部分段节的厚度不均匀，不均匀即沿与多段节纳米棒长度方向垂直的方向递变(不均 匀也可以是沿与多段节纳米棒长度方向垂直的方向先递增后递减，或先递减后递增等等，不均匀所参考 的方向不必须为“与多段节纳米棒长度方向垂直的方向”，也可以为与多段节纳米棒长度方向呈锐角或 钝角夹角的方向)，当所有段节或部分段节厚度不均匀时，其形貌就不一样，形貌也可以作为编码信息， 形貌越多，编码信息a就越多，编码容量就越大。

如上所述的一种多段节条形码纳米棒，多段节纳米棒由一个以上惰性段节和两个以上功能性吸附段 节组成，惰性段节为不能吸附纳米粒子的段节，功能性吸附段节为能吸附纳米粒子的段节。

如上所述的一种多段节条形码纳米棒，不同惰性段节的材质选自于聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲 基硅氧烷、聚对二甲苯、光刻胶、光敏树脂、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、 聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基乙烯基醚、聚甲氧基乙基乙烯基醚、聚乙氧基乙基乙烯基醚、 聚乙氧基乙氧基乙烯基醚和聚环氧丙烷；

不同功能性吸附段节的材质选自于聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、聚乙烯基亚胺、壳聚糖、海 藻酸、透明质酸、明胶、胶原、聚乙烯醇、聚L-赖氨酸、聚L-谷胺酸、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤 维素、羧甲基纤维素、羧乙烯聚合物、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸乙二醇酯、聚乙二醇、 聚丙三醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(N-正丙基丙烯酰胺)、聚(N-环丙基丙烯酰胺)、聚(N-异丙 基甲基丙烯酰胺)、聚(N-乙基丙烯酰胺)、聚(N-(L)-(1-羟甲基)丙基甲基丙烯酰胺)、聚(4-乙烯吡啶)、 聚[N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)吡咯烷酮]、聚[N-(3-丙烯酰氧丙基)吡咯烷酮]、聚[N-(3-甲基丙烯酰氧丙基) 吡咯烷酮]、聚[N-(2-丙烯酰氧丙基)吡咯烷酮]、聚[N-(1-甲基-2-丙烯酰氧乙基)吡咯烷酮]以及含上述单元 的共聚物或衍生物；

纳米粒子选自于金纳米粒子、银纳米粒子、铂纳米粒子、钯纳米粒子、四氧化三铁纳米粒子、三氧 化二铁、碳量子点、聚合物量子点、硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子 点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点。

本发明还提供制备如上任一项所述的一种多段节条形码纳米棒的方法，将段节数s≥3且其中n个段 节表面带A的多段节纳米棒依次浸入m种表面带B的纳米粒子溶液中，n≥2，2≤m≤n，A和B可形成吸 附力，通过控制A和B的种类使得m种纳米粒子分别与不同段节通过吸附力结合，制得多段节条形码 纳米棒；

各段节表面的A为各段节的聚合物自身所带或者是通过对各段节的聚合物进行处理形成的，各纳米 粒子表面的B为各纳米粒子自身所带或者是通过对各纳米粒子进行处理形成的；

构建多段节纳米棒的过程中，每沉积一层聚合物膜时，控制基底相对于水平面倾斜一定的角度，基 底倾斜的角度全为0°，即所有段节厚度均匀，或者全不为0°，即所有段节厚度不均匀，或者仅部分为0°， 即一部分段节厚度均匀，一部分段节厚度不均匀。

作为优选的技术方案：

如上所述的方法，浸入m种表面带B的纳米粒子溶液中之前，多段节纳米棒位于多段节纳米棒阵 列中；浸入m种表面带B的纳米粒子溶液中之后，将多段节纳米棒从多段节纳米棒阵列中释放。

如上所述的方法，多段节纳米棒阵列采用胶体晶体刻蚀法构建，胶体晶体刻蚀法由于简单、低成本、 通用性强等特点被广泛用于大面积图案的快速制备，胶体晶体刻蚀和聚合物辅助金属纳米粒子自组装相 结合的方法可以实现金属纳米粒子条形码纳米棒的构建。

如上所述的方法，多段节纳米棒阵列的构建过程为：首先采用旋涂法或滴涂法将不同的聚合物溶液 在同一基底表面依次沉积成膜，控制上层采用的聚合物溶液中的溶剂不能溶解下层采用的聚合物溶液中 的聚合物(目的是为了形成层层分明的结构，避免各层混为一体)，然后在多层聚合物膜表面组装聚苯 乙烯微球或二氧化硅微球，最后利用聚苯乙烯微球或刻蚀后的二氧化硅微球为掩板刻蚀下面的多层聚合 物膜制得多段节纳米棒阵列，其中，所述刻蚀是指将紧密堆积的二氧化硅微球刻蚀成非紧密堆积的阵列， 当采用二氧化硅微球时，最终产品多段节纳米棒为圆柱形；当采用聚苯乙烯微球，最终产品多段节纳米 棒为锥形棒。

如上所述的方法，刻蚀采用等离子体刻蚀技术。

如上所述的方法，聚苯乙烯微球或二氧化硅微球的平均直径为300nm～3μm。

有益效果：

(1)本发明的一种多段节条形码纳米棒的制备方法，简单易行，成本低廉，且可以批量制备；

(2)本发明的一种多段节条形码纳米棒的制备方法，通过多种纳米粒子在纳米柱上的吸附大大增 加了其编码容量；

(3)本发明的一种多段节条形码纳米棒的制备方法，可以通过调节旋涂或滴涂层数对聚合物纳米 棒的段节数进行调节，从而增加编码容量；

(4)本发明的一种多段节条形码纳米棒，编码信息多，编码容量大。

附图说明

图1为本发明的多段节条形码纳米棒阵列的构建流程图；

图2为金-银纳米粒子同时吸附的条形码纳米棒的透射图像(a)以及相应的EDSmapping图像(b)， 其中，(b)中虚线框内为金纳米粒子主要聚集区，金纳米粒子在EDSmapping图像中显示为黄色，实线 框内为银纳米粒子主要聚集区，银纳米粒子在EDSmapping图像中显示为绿色。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制 本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改 动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

多段节条形码纳米棒，其制备过程为：

(1)采用胶体晶体刻蚀法构建多段节纳米棒阵列，该构建流程图如图1所示，具体为：首先采用 旋涂法将不同的聚合物溶液在同一基底(基底为硅基底)表面依次沉积成膜，然后在五层聚合物膜表面 组装二氧化硅微球，接着将紧密堆积的二氧化硅微球采用等离子体刻蚀技术刻蚀成非紧密堆积的阵列， 最后利用刻蚀后的二氧化硅微球为掩板刻蚀下面的五层聚合物膜制得多段节纳米棒阵列；其中，二氧化 硅微球的平均直径为800nm，不同的聚合物溶液依次为：聚苯乙烯(溶剂为甲苯)、质子化的聚(4-乙 烯吡啶)(溶剂为甲醇)、聚苯乙烯(溶剂为甲苯)、聚乙烯基亚胺(溶剂为水)、聚苯乙烯(溶剂为甲苯)； 每沉积一层聚合物膜时，控制基底相对于水平面倾斜一定的角度，基底倾斜的角度全为0°；

(2)将该多段节纳米棒阵列依次浸入2种纳米粒子溶液中；其中，2种纳米粒子溶液为羧基功能化 的银纳米粒子(即图中的纳米粒子1)水溶液和柠檬酸根包覆的金纳米粒子(即图中的纳米粒子2)水 溶液；

(3)将多段节纳米棒从多段节纳米棒阵列中释放；其中，多段节纳米棒中，各段节的平均厚度依 次为：聚苯乙烯段节为150nm、聚(4-乙烯吡啶)段节为200nm、聚苯乙烯段节为150nm、聚乙烯基亚 胺段节为200nm、聚苯乙烯段节为150nm；多段节纳米棒中，所有段节的厚度均匀；

通过步骤(1)～(3)制得多段节条形码纳米棒，其透射图像以及相应的EDSmapping图像如图2 所示，其是由多段节纳米棒以及依靠吸附力吸附在其上的纳米粒子组成，银纳米粒子(在EDS mapping 图像中显示为绿色)通过共价键作用吸附在聚乙烯基亚胺段节上，金纳米粒子(在EDS mapping图像中 显示为黄色)通过静电吸附作用吸附在聚(4-乙烯吡啶)段节上；该多段节条形码纳米棒的编码容量为 3的5次方减去只包含一种编码信息的3种，减去包含一种惰性和一种金属纳米粒子的共60种，即180 种。

实施例2

多段节条形码纳米棒，其制备过程为：

(1)采用胶体晶体刻蚀法构建多段节纳米棒阵列：首先采用滴涂法将不同的聚合物溶液在同一基 底(基底为硅基底)表面依次沉积成膜，然后在三层聚合物膜表面组装聚苯乙烯微球，最后利用聚苯乙 烯微球为掩板刻蚀下面的三层聚合物膜制得多段节纳米棒阵列；其中，聚苯乙烯微球的平均直径为 300nm，不同的聚合物溶液依次为：聚丙烯酸溶液(溶剂为乙醇)、聚苯乙烯(溶剂为甲苯)和聚甲基 丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯溶液(溶剂为氯仿)每沉积一层聚合物膜时，控制基底相对于水平面倾斜一 定的角度，基底倾斜的角度依次为：10°、20°、10°；

(2)将该多段节纳米棒阵列依次浸入2种纳米粒子溶液中；其中，2种纳米粒子溶液为β-环糊精包 覆的金纳米粒子水溶液和氨基功能化的硫化镉量子点水溶液；

(3)将多段节纳米棒从多段节纳米棒阵列中释放；其中，多段节纳米棒中，各段节的平均厚度依 次为：聚丙烯酸段节为300nm、聚苯乙烯段节100nm和聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯段节200nm， 多段节纳米棒中，所有段节的厚度沿与多段节纳米棒长度方向垂直的方向递变，且递增方向相同；

通过步骤(1)～(3)制得多段节条形码纳米棒，其是由多段节纳米棒以及依靠吸附力吸附在其上 的纳米粒子组成，金纳米粒子通过疏水-疏水相互作用吸附在聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯段节上， 硫化镉量子点通过共价键作用吸附在聚丙烯酸段节上。

实施例3

多段节条形码纳米棒，其制备过程为：

(1)采用胶体晶体刻蚀法构建多段节纳米棒阵列：首先采用旋涂法将不同的聚合物溶液在同一基 底(基底为硅基底)表面依次沉积成膜，然后在三层聚合物膜表面组装聚苯乙烯微球，最后利用聚苯乙 烯微球为掩板刻蚀下面的三层聚合物膜制得多段节纳米棒阵列；其中，聚苯乙烯微球的平均直径为1μm， 不同的聚合物溶液依次为：巯基化的交联的聚氨基酸溶液(溶剂为水)、聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基 乙酯溶液(溶剂为氯仿)和光刻胶溶液(产品型号为AZ4620)；每沉积一层聚合物膜时，控制基底相 对于水平面倾斜一定的角度，基底倾斜的角度依次为：0°、30°、0°；

(2)将该多段节纳米棒阵列依次浸入2种纳米粒子溶液中；其中，2种纳米粒子溶液为银纳米粒子 水溶液和β-环糊精包覆的金纳米粒子水溶液；

(3)将多段节纳米棒从多段节纳米棒阵列中释放；其中，多段节纳米棒中，各段节的平均厚度依 次为：聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯段节厚度为150nm，聚氨基酸段节厚度为300nm，光刻胶段节 厚度为500nm；多段节纳米棒中，聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯的段节和光刻胶段节的厚度沿与多 段节纳米棒长度方向垂直的方向递变，且聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯膜和光刻胶膜的递变方向相 反；

通过步骤(1)～(3)制得多段节条形码纳米棒，其是由多段节纳米棒以及依靠吸附力吸附在其上 的纳米粒子组成，其中，金纳米粒子通过疏水-疏水相互作用吸附在聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯 段节上，银纳米粒子通过配位键作用吸附在聚氨基酸段节上。

实施例4

多段节条形码纳米棒，其制备过程为：

(1)采用胶体晶体刻蚀法构建多段节纳米棒阵列：首先采用滴涂法将不同的聚合物溶液在同一基 底(基底为二氧化硅基底)表面依次沉积成膜，然后在四层聚合物膜表面组装二氧化硅微球，接着将紧 密堆积的二氧化硅微球采用等离子体刻蚀技术刻蚀成非紧密堆积的阵列，最后利用刻蚀后的二氧化硅微 球为掩板刻蚀下面的四层聚合物膜制得多段节纳米棒阵列；其中，二氧化硅微球的平均直径为3μm，不 同的聚合物溶液依次为：聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯溶液(溶剂为氯仿)、壳聚糖(水溶液)、 聚丙烯酸溶液(溶剂为乙醇)、光敏树脂溶液(溶剂为丙酮)；每沉积一层聚合物膜时，控制基底相对 于水平面倾斜一定的角度，基底倾斜的角度依次为：0°、10°、10°、10°；

(2)将该多段节纳米棒阵列依次浸入2种纳米粒子溶液中；其中，2种纳米粒子溶液为β-环糊精包 覆的金纳米粒子水溶液和氨基功能化的硫化镉量子点水溶液；

(3)将多段节纳米棒从多段节纳米棒阵列中释放；其中，多段节纳米棒中，各段节的平均厚度依 次为：聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯段节厚度为150nm，壳聚糖段节厚度300nm，聚丙烯酸段节厚 度为200nm，光敏树脂段节厚度为400nm；多段节纳米棒中，壳聚糖、聚丙烯酸、光敏树脂段节的厚度 沿与多段节纳米棒长度方向垂直的方向递变，且递变方向相同；

通过步骤(1)～(3)制得多段节条形码纳米棒，其是由多段节纳米棒以及依靠吸附力吸附在其上 的纳米粒子组成，金纳米粒子通过疏水-疏水相互作用吸附在聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯段节上， 硫化镉量子点通过共价键作用吸附在聚丙烯酸段节上。

实施例5～8

多段节条形码纳米棒，其制备过程与实施例3基本相同，不同之处在于将实施例3中的光刻胶替换 为表1中的惰性段节的材质，聚氨基酸替换为表1中的功能性吸附段节的材质，银纳米粒子替换为表1 中的纳米粒子，该纳米粒子均为羧基功能化后的纳米粒子，溶剂为水；制得多段节条形码纳米棒，其是 由多段节纳米棒以及依靠吸附力吸附在其上的纳米粒子组成，金纳米粒子通过疏水-疏水相互作用吸附在 聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯段节上，替换后的纳米粒子与替换后的功能性吸附段节的材质之间的 吸附力为共价键。

表1

实施例9

多段节条形码纳米棒，其制备过程为：

(1)采用胶体晶体刻蚀法构建多段节纳米棒阵列：首先采用旋涂法将不同的聚合物溶液在同一基 底(基底为硅基底)表面依次沉积成膜，然后在五层聚合物膜表面组装二氧化硅微球，接着将紧密堆积 的二氧化硅微球采用等离子体刻蚀技术刻蚀成非紧密堆积的阵列，最后利用刻蚀后的二氧化硅微球为掩 板刻蚀下面的五层聚合物膜制得多段节纳米棒阵列；其中，二氧化硅微球的平均直径为1.5μm，不同的 聚合物溶液依次为：光敏树脂(溶剂为丙酮)、聚丙烯酸(溶剂为乙醇)、聚甲基丙烯酸甲酯(溶剂为 甲苯)、聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯溶液(溶剂为氯仿)、光刻胶(产品型号为AZ5214)；每 沉积一层聚合物膜时，控制基底相对于水平面倾斜一定的角度，基底倾斜的角度全为0°；

(2)将该多段节纳米棒阵列依次浸入2种纳米粒子溶液中；其中，2种纳米粒子溶液为β-环糊精包 覆的金纳米粒子水溶液和氨基功能化的硫化镉量子点水溶液；

(3)将多段节纳米棒从多段节纳米棒阵列中释放；其中，多段节纳米棒中，各段节的平均厚度依 次为：光敏树脂段节厚度为200nm，聚丙烯酸段节厚度为200nm，聚甲基丙烯酸甲酯段节厚度为300nm， 聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯段节厚度为250nm，光刻胶段节厚度为150nm；多段节纳米棒中，所 有段节的厚度均匀；

通过步骤(1)～(3)制得多段节条形码纳米棒，其是由多段节纳米棒以及依靠吸附力吸附在其上 的纳米粒子组成，金纳米粒子通过疏水-疏水相互作用吸附在聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯段节上， 硫化镉量子点通过共价键作用吸附在聚丙烯酸段节上。

实施例10～19

多段节条形码纳米棒，其制备过程与实施例9基本相同，不同之处在于将实施例9中的光刻胶替换 为表2中的惰性段节的材质，聚丙烯酸替换为表2中的功能性吸附段节的材质，硫化镉量子点替换为表 2中的纳米粒子，该纳米粒子均为羧基功能化后的纳米粒子，溶剂为水；制得多段节条形码纳米棒，其 是由多段节纳米棒以及依靠吸附力吸附在其上的纳米粒子组成，金纳米粒子通过疏水-疏水相互作用吸附 在聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯段节上，替换后的纳米粒子与替换后的功能性吸附段节的材质之间 的吸附力为共价键。

表2

实施例20～32

多段节条形码纳米棒，其制备过程与实施例2基本相同，不同之处在于将实施例2中的聚丙烯酸替 换为表3中的功能性吸附段节的材质，硫化镉量子点替换为表3中的纳米粒子，该纳米粒子均为氨基功 能化后的纳米粒子，溶剂为水；制得的多段节条形码纳米棒，其是由多段节纳米棒以及依靠吸附力吸附 在其上的纳米粒子组成，金纳米粒子通过疏水-疏水相互作用吸附在聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯 段节上，替换后的纳米粒子与替换后的功能性吸附段节的材质之间的吸附力见表3。

表3

实施例	功能性吸附段节的材质	纳米粒子	吸附力
				20	透明质酸(溶剂为水)	硒化镉量子点	共价键
21	明胶(溶剂为水)	碲化镉量子点	共价键
				22	胶原(溶剂为水)	硒化锌量子点	共价键
23	聚L-赖氨酸(溶剂为水)	硫化铅量子点	共价键
				24	聚L-谷胺酸(溶剂为水)	硒化铅量子点	共价键
25	聚丙烯酸(溶剂为乙醇)	磷化铟量子点	共价键
				26	聚甲基丙烯酸(溶剂为乙醇)	砷化铟量子点	共价键
27	羟丙基甲基纤维素(溶剂为乙醇)	金纳米粒子	氢键
				28	羟乙基纤维素(溶剂为水)	银纳米粒子	氢键
29	羧甲基纤维素(溶剂为水)	铂纳米粒子	氢键
				30	聚甲基丙烯酸乙二醇酯(溶剂为乙醇)	钯纳米粒子	氢键
31	聚乙二醇(溶剂为乙醇)	四氧化三铁纳米粒子	氢键
				32	聚丙三醇(溶剂为乙醇)	三氧化二铁	氢键

实施例34～38

多段节条形码纳米棒，其制备过程与实施例2基本相同，不同之处在于将实施例2中的聚甲基丙烯 酸N,N-二甲基氨基乙酯替换为表4中的功能性吸附段节的材质，该聚合物均为质子化后的聚合物，将 β-环糊精包覆的金纳米粒子溶液替换为柠檬酸根包覆后的纳米粒子，纳米粒子的种类见表4，其溶剂为 水；制得的多段节条形码纳米棒，其是由多段节纳米棒以及依靠吸附力吸附在其上的纳米粒子组成，硫 化镉量子点通过共价键作用吸附在聚丙烯酸段节上，替换后的纳米粒子与替换后的功能性吸附段节的材 质之间的吸附力为静电吸附。

表4

实施例39～44

多段节条形码纳米棒，其制备过程与实施例3基本相同，不同之处在于将实施例3中的聚甲基丙烯 酸N,N-二甲基氨基乙酯替换为表5中的功能性吸附段节的材质，将β-环糊精包覆的金纳米粒子溶液替换 为羧基功能化后的纳米粒子，纳米粒子的种类见表5；制得的多段节条形码纳米棒，其是由多段节纳米 棒以及依靠吸附力吸附在其上的纳米粒子组成，银纳米粒子通过配位键吸附在巯基交联的氨基酸段节 上，替换后的纳米粒子与替换后的功能性吸附段节的材质之间的吸附力为氢键。

表5

实施例	功能性吸附段节的材质	纳米粒子
			39	聚(N-异丙基丙烯酰胺)(溶剂为乙醇)	四氧化三铁纳米粒子
40	聚(N-正丙基丙烯酰胺)(溶剂为乙醇)	三氧化二铁
			41	聚(N-环丙基丙烯酰胺)(溶剂为乙醇)	碳量子点
42	聚(N-异丙基甲基丙烯酰胺)(溶剂为乙醇)	MEH-PPV
			43	聚(N-乙基丙烯酰胺)(溶剂为乙醇)	硅量子点
44	聚(N-(L)-(1-羟甲基)丙基甲基丙烯酰胺)(溶剂为乙醇)	锗量子点

实施例45

多段节条形码纳米棒，其制备过程与实施例3基本相同，不同之处在于将实施例3中的基底替换为 表1中的聚四氟乙烯薄膜，该薄膜可以被刻蚀成为多段节纳米棒的一个段节；制得多段节条形码纳米棒 中，相较于实施例3不同之处在于新增一个段节，该段节的厚度为500nm。

实施例46

多段节条形码纳米棒，其制备过程与实施例3基本相同，不同之处在于将实施例3中的基底替换为 表1中的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，该薄膜可以被刻蚀成为多段节纳米棒的一个段节；制得多段节条 形码纳米棒中，相较于实施例3不同之处在于新增一个段节，该段节的厚度为300nm。

实施例47

多段节条形码纳米棒，其制备过程与实施例4基本相同，不同之处在于将实施例4中的壳聚糖替换 为海藻酸(溶剂为水)。

实施例48

多段节条形码纳米棒，其制备过程与实施例4基本相同，不同之处在于将实施例4中的光敏树脂替 换为聚对二甲苯(溶剂为氯仿)。

实施例49

多段节条形码纳米棒，其制备过程与实施例4基本相同，不同之处在于将实施例4中的壳聚糖替换 为聚乙烯醇(溶剂为水)。

实施例50

多段节条形码纳米棒，其制备过程与实施例2基本相同，不同之处在于将实施例2中的聚丙烯酸替 换为羧乙烯聚合物(溶剂为水)。

实施例51

多段节条形码纳米棒，其制备过程为：

(1)采用胶体晶体刻蚀法构建多段节纳米棒阵列：首先采用滴涂法将不同的聚合物溶液在同一基 底(基底为硅基底)表面依次沉积成膜，然后在五层聚合物膜表面组装二氧化硅微球，接着将紧密堆积 的二氧化硅微球采用等离子体刻蚀技术刻蚀成非紧密堆积的阵列，最后利用刻蚀后的二氧化硅微球为掩 板刻蚀下面的五层聚合物膜制得多段节纳米棒阵列；其中，二氧化硅微球的平均直径为1.5μm，不同的 聚合物溶液依次为：聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(溶剂为氯仿)、聚苯乙烯(溶剂为甲苯)、聚 丙烯酸(溶剂为乙醇)、聚甲基丙烯酸甲酯(溶剂为丙酮)、聚(N-异丙基丙烯酰胺)(溶剂为乙醇)； 每沉积一层聚合物膜时，控制基底相对于水平面倾斜一定的角度，基底倾斜的角度全为0°；

(2)将该多段节纳米棒阵列依次浸入3种纳米粒子溶液中；其中，3种纳米粒子溶液为柠檬酸根包 覆的金纳米粒子水溶液、氨基功能化四氧化三铁纳米粒子水溶液、羧基功能化的碲化镉纳米粒子水溶液；

(3)将多段节纳米棒从多段节纳米棒阵列中释放；其中，多段节纳米棒中，各段节的平均厚度依 次为：聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯段节厚度为200nm，聚苯乙烯段节厚度为200nm，聚丙烯酸段 节厚度为300nm，聚甲基丙烯酸甲酯段节厚度为250nm，聚(N-异丙基丙烯酰胺)段节厚度为150nm； 多段节纳米棒中，所有段节的厚度均匀；

通过步骤(1)～(3)制得多段节条形码纳米棒，其是由多段节纳米棒以及依靠吸附力吸附在其上 的纳米粒子组成，金纳米粒子通过疏水-疏水相互作用吸附在聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯段节上， 四氧化三铁纳米粒子通过共价键作用吸附在聚丙烯酸段节上，碲化镉纳米粒子通过氢键作用吸附在聚 (N-异丙基丙烯酰胺)段节上。