[發明專利]具有雙重性質的Janus顆粒及其制備方法

無效

• 申請號: 201110056477.8
• 申請日: 2011-03-09
• 公開（公告）號: CN102675547A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 楊振忠;唐琛;張成亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08F265/08
• 分類號: C08F265/08;C08F265/04;C08F2/24;C08F8/00;C08L51/00;C08K3/08;C08K3/00;C08K3/36;C08J7/12
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技術領域

本發明屬于材料技術領域，特別涉及一類具有雙重性質的Janus顆粒及其制備方法。

背景技術

Janus原是指羅馬雙面神，自從1991年著名科學家de.Gennes在其諾貝爾感言中，用Janus一詞來形容具有雙重性質的顆粒后(P.G.De?Gennes，Rev.Mod.Phys.，1992，64，645-648)，Janus顆粒就引起了人們極大的研究興趣。這是一個交叉學科的研究領域，涉及到藥學，生物化學，物理學和膠體化學等諸多學科，這是一個充滿無限生機的領域，在乳化劑，催化劑，傳感器，顯示器和納米馬達等諸多方面存在著巨大的應用前景(A.Walther，M.Hoffmann?and?A.H.E.Müller，Angew.Chem.，Int.Ed.，2008，47，711-714；J.Choi，Y.Zhao，D.Zhang，S.Chien?and?Y.H.Lo，Nano?Lett.，2003，3，995-1000；T.Nisisako，T.Torii，T.Takahashi?and?Y.Takizawa，Adv.Mater.，2006，18，1152-1156；R.Golestanian，T.B.Liverpool?and?A.Ajdari，Phys.Rev.Lett.，2005，94，220801；L.F.Valadares，Y.G.Tao，N.S.Zacharia，V.Kitaev，F.Galembeck，R.Kapral，G.A.Ozin，Small2010，6，565.)

目前用來制備Janus顆粒的主要方法有：1)選擇性的表面修飾法(V.N.Paunov，O.J.Cayre，Adv.Mater.，2004，16，788-791.)。這種方法是最早被提出來的，同時也是最簡單直接的一種方法，但是基于二維平面的特點使得這種方法不能用于大規模制備Janus顆粒。最近，Granick等在這種方法的基礎上提出了Pickering乳液法(L.Hong，S.Jiang，S.Granick，Langmuir，2006，22，9495-9499.)，基于三維的球型表面使得產率有了很大的提高，但是大量石蠟和有機溶劑的使用及其除去成為限制性因素。2)基于相分離的乳液聚合法(J.W.Kim，R.J.Larsen，D.A.Weitz，J.Am.Chem.Soc.，2006，128，14374-14377.)。由于乳液聚合的特點，這種方法是最有可能實現批量生產的方法。但是目前用這種方法制備得到的Janus顆粒都不能稱得上真正意義上的Janus顆粒，這是由于相分離不徹底，聚合物A中始終存在聚合物B。其次，還有受限組裝法(Yin，Y.Lu，B.Gates，Y.Xia，J.Am.Chem.Soc.，2001，123，8718-8729)，微流體法(Z.Nie，W.Li，M.Seo，S.Xu，E.Kumacheva，J?Am.Chem.Soc.，2006，128，9408-9412.)，嵌段共聚物的自組裝法(R.Erhardt，M.Zhang，A.H.Zettl，C.Abetz，P.Frederik，G.Krausch，V.Abetz，A.H.E.Müller，J.Am.Chem.Soc.，2003，125，3260-3267.)和表面成核法等(S.Reculusa，C.Poncet-Legrand，A.Perro，E.Duguet，E.Bourgeat-Lami，C.Mingotaud，S.Ravaine，Chem.Mater.，2005，17，3338-3344.)。總的來說，目前Janus顆粒的制備方面主要存在著兩個方面的關鍵性問題：A)純粹Janus顆粒的制備，因為化學性質上的不對稱性比形貌結構上的不對稱性具有更實在的研究和應用價值。B)Janus顆粒的批量制備，這是Janus顆粒的潛在應用得以實現的基礎。因此，提出一種能夠批量制備純粹Janus顆粒的方法顯得至關重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有雙重性質的Janus顆粒及其制備方法。

本發明提供的一種批量制備Janus顆粒的方法，包括如下步驟：將交聯的聚合物膠體顆粒分散在水中得到種子溶液后，將乳液體系滴加到所述種子溶液中進行反應，反應完畢得到所述Janus顆粒；其中，所述乳液體系由單體、交聯劑、乳化劑、引發劑和水混合乳化得到。