[發明專利]殼層含介孔的中空聚合物膠囊及其制備方法

無效

• 申請號: 200910097288.8
• 申請日: 2009-04-02
• 公開（公告）號: CN101537334A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 羅英武;王果
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及一種殼層含介孔的中空聚合物膠囊及其制備方法。

背景技術

納米介孔材料具有高的比表面積，規則排列且可調控的孔道(2～50nm)，使其在催化化學，吸附分離，藥物緩釋，傳感技術，酶固定化以及生態和納米材料領域具有很多潛在的應用價值，成為目前的研究熱點。介孔材料具有較大的比表面積和規則的孔道結構，使其具有很高的活性和極大的吸附容量，納米材料的研究和發展為介孔材料增添了許多新用途。近年來，介孔材料的研究主要集中在對M41S、SBA-15系列介孔分子篩的制備以及改性方面，但是由于介孔分子篩骨架中的硅物種縮合不完全，孔壁處于無定形狀態以及孔壁表面和內部存在大量非聚合的表面硅羥基，導致了介孔分子水熱穩定性較差，而多數催化反應，酶固定化和生物分離都是在水熱條件下進行的。因此，制備高水熱穩定性的納米介孔材料已成為目前制備納米介孔材料合成領域的研究熱點。并且在傳統的分子篩合成領域中，介孔分子篩通常是用正硅酸乙酯(TEOS)、二氧化硅和表面活性劑等為原料，通過長時間的反應得到的，合成成本高昂。本發明操作過程簡便，合成工藝簡單，可以有效地克服目前現有工藝的缺點。同時在藥物緩釋和生物分離等領域都需要有較大的空腔來實現這些過程，因此從應用上看，殼層為介孔材料的納米中空膠囊大大的拓寬了單一的介孔材料和納米膠囊的應用領域。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種殼層含介孔的中空聚合物膠囊及其制備方法。

殼層含介孔的中空聚合物膠囊的殼層為介孔材料，介孔材料的孔徑為6～10nm，殼層的外經為100～200nm，殼層的厚度為10～30nm，中空聚合物膠囊的總比表面積為106.2～649.5m²/g，中空聚合物膠囊的總孔容為：0.4438～1.062cm³/g。

殼層含介孔的中空聚合物膠囊的制備方法包括如下步驟：

1)將10重量份的聚(甲基丙烯酸甲酯-b-甲基丙烯酰氧丙基三甲基硅烷)和1～10重量份助乳化劑加入到50～400重量份的有機溶劑中，混合均勻，形成油溶液；

2)將9～20重量份的離子型乳化劑和45～100重量份的非離子型溶解在900～2000重量份的水中，形成水溶液；

3)將上述油溶液和水溶液混合，經高剪切場作用后粉碎，制得細乳液；

4)將細乳液移入密封的容器內，用細乳液滴作為模板，通過聚(甲基丙烯酸甲酯-b-甲基丙烯酰氧丙基三甲基硅烷)在細液滴內的溶膠凝膠反應后來制備殼層為介孔材料中空膠囊。

所述的高剪切場作用由強剪切液-液分散設備提供。強剪切液-液分散設備為超聲波粉碎機、高壓均化器或超重力場發生裝置。有機溶劑為：甲苯、乙苯、異丙苯、對二甲苯、鄰二甲苯、二氯甲烷或二氧雜環六烷。聚(甲基丙烯酸甲酯-b-甲基丙烯酰氧丙基三甲基硅烷)中的甲基丙烯酸甲酯鏈段的數均分子量為0～15000，聚(甲基丙烯酸甲酯-b-甲基丙烯酰氧丙基三甲基硅烷)中的甲基丙烯酰氧丙基三甲基硅烷鏈段的數均分子量為10000～40000。

本發明與現有技術相比具有的有益效果：

1)采用細乳液滴為微反應器制備殼層為介孔材料的中空膠囊，工藝簡單，制得的中空膠囊尺寸小，殼層孔徑分布均一。

2)中空膠囊粒徑在100～200nm范圍，殼層厚度為10～30nm，孔徑范圍為6～10nm，殼層為介孔材料的中空膠囊的比表面積范圍為106.2～649.5m²/g，孔容范圍為：0.4438～1.062cm³/g，殼層為介孔材料的中空膠囊有效的增大了材料比表面積，更有利于提高客體分子的儲藏量。

附圖說明

圖1是本發明實施例1得到的殼層含介孔的中空聚合物膠囊的透射電鏡TEM照片；

圖2是本發明實施例1得到的殼層含介孔的中空聚合物膠囊的掃描電鏡SEM照片；

圖3是本發明實施例1得到的殼層含介孔的中空聚合物膠囊的氮氣等溫吸脫附法測定樣品所得到的等溫吸脫附曲線；

圖4是本發明實施例1得到的殼層含介孔的中空聚合物膠囊的氮氣等溫吸脫附法測定樣品所得到的孔徑分布曲線。

具體實施方式

殼層含介孔的中空聚合物膠囊的殼層為介孔材料，介孔材料的孔徑為6～10nm，殼層的外經為100～200nm，殼層的厚度為10～30nm，中空聚合物膠囊的總比表面積為106.2～649.5m²/g，中空聚合物膠囊的總孔容為：0.4438～1.062cm³/g。