[發(fā)明專利]表面具有多重性質(zhì)的復(fù)合材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010144335.2
• 申請日: 2010-04-08
• 公開（公告）號: CN102211753A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周清;楊振忠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號: B82B1/00
• 分類號: B82B1/00;B82B3/00;A61K47/04;A61K49/00;C09D7/12;C08K9/04;C08K9/06;B01F17/54
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面具有多重性質(zhì)的復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

近十年來，由于在微電子，磁儲存，感應(yīng)器件，超導(dǎo)材料以及環(huán)保化工填料等很多方面具有的獨特性質(zhì)，環(huán)狀或棒狀結(jié)構(gòu)材料，尤其是納米尺度范圍內(nèi)的環(huán)狀或棒狀復(fù)合材料，成為了科學(xué)研究的一個熱點和重點。很多不同結(jié)構(gòu)，不同組成，不同類型，不同尺度的環(huán)狀材料已經(jīng)相繼被開發(fā)出來，并且取得了可觀的理論研究價值和實際應(yīng)用價值。當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的是利用平板印刷技術(shù)、模板法、超聲刻蝕法來制備環(huán)狀結(jié)構(gòu)材料。但是這些方法普遍面臨的問題是不能夠大規(guī)模生產(chǎn)，而且對材料的組成、結(jié)構(gòu)限制都很大。

與此同時，表面具有雙重性質(zhì)(Janus)的微觀顆粒的研究也成為熱點。制備表面同時具有不同化學(xué)性質(zhì)的顆粒，對于分子識別和控制自組裝過程非常重要。目前報道最多的是將帶電荷的微球分散在水-氣界面或液-固界面處，或?qū)⑽⑶虿糠智度胧灲橘|(zhì)中，然后進(jìn)行改性；這些方法都僅具有理論研究的價值，由于要求微觀顆粒必須在介質(zhì)表面單分散，從而限制了大量制備；另外各種復(fù)雜的處理方法也帶來了很大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供表面具有多重性質(zhì)的復(fù)合材料及其制備方法。

本發(fā)明提供的表面具有多重性質(zhì)的復(fù)合材料，由基底以及位于所述基底表面上不同的材料組成；其中，所述基底為管狀或纖維狀；

所述基底為纖維狀時，所述基底的表面由一個側(cè)表面和兩個端面組成，構(gòu)成每個面的材料為一種，構(gòu)成所述三個面的材料至少為兩種；

所述基底為管狀時，所述基底的表面由一個外側(cè)表面、一個內(nèi)側(cè)表面和兩個端面組成，構(gòu)成所述外側(cè)表面和內(nèi)側(cè)表面的材料相同，構(gòu)成所述兩個端面的材料相同或不同，構(gòu)成所述外側(cè)表面和內(nèi)側(cè)表面的材料與所述構(gòu)成兩個端面的材料相同或不同；

所述基底選自下述元素的氧化物或氫氧化物中的至少一種：硅、鋁、鈦、鎂、鋯、鐵、鋅、錫、和鈣；

構(gòu)成所述兩個端面的材料為下述材料A-材料C中的任意一種，所述材料A為功能基團(tuán)為式I所示化學(xué)基團(tuán)的材料，所述材料B為式I所示化學(xué)基團(tuán)與納米顆粒通過正負(fù)電荷吸引組成的復(fù)合物，所述材料C為以式I所示化學(xué)基團(tuán)為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物；

R-C_nH_2n-

(式I)

式I中，n為0-24的整數(shù)，R為-H、-NH₂、HS-、-SCN、-NHCONH₂、C1-、NH₂(CH₂)₂NH-、(CH₃)₂-C(Br)-C(O)-NH-、-SO₃、-Ph-SOCl₂、-Ph-SO₃、2，3-環(huán)氧丙氧基、甲基丙烯酰氧基、(CH₂)₃-S_x-、-CH₃、CH₂＝CH-或Ph，所述(CH₂)₃-S_x-中，x為1-4，Ph為苯基；

所述納米顆粒選自金屬納米顆粒、無機物納米顆粒和有機物納米顆粒中的至少一種；所述金屬納米顆粒選自下述金屬的納米顆粒中的至少一種：Au、Ag、Fe、Pd、和Pt；所述無機物納米顆粒選自下述化合物的納米顆粒中的至少一種：SiO₂、TiO₂、GeO、FeO、Fe₃O₄、Fe₂O₃、Al₂O₃、SnO₂、Cu(OH)₂、Eu₂O₃、MnFe₂O₄、CaCO₃、CdS、CoO、NiO、ZnO和CeO₂；所述有機物納米顆粒選自下述聚合物的納米顆粒中的至少一種：聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚馬來酸、聚馬來酸酐、聚丙烯酰胺、聚苯胺、聚乙烯醇、聚乙二醇、磺化聚苯乙烯、聚苯乙烯磺酸鈉、聚二烯丙基二甲基氯化銨、羧甲基纖維素鈉、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、聚吡咯烷酮、海藻酸鈉、羥烷基淀粉、聚二甲基二烯丙基氯化銨和聚對苯二甲酸乙二醇酯中的至少一種；