[發明專利]一種中空無機亞微米粒子的制備方法

有效

• 申請號: 201210591652.8
• 申請日: 2012-12-30
• 公開（公告）號: CN103100360A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 曹志海
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: B01J13/14
• 分類號: B01J13/14;C08F120/28;C08F120/06;C08F120/56
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

1.一種中空無機亞微米粒子的制備方法，其特征在于所述方法包括以下步驟：

（1）將低親水親油平衡值的乳化劑溶于非極性溶劑，得到乳化劑溶液；所述低HLB值的乳化劑選自下列一種或兩種以上的混合：司盤、吐溫、OP-10乳化劑、嵌段共聚物乳化劑；所述非極性溶劑選自下列一種或兩種以上的混合：C₆～C₂₀的脂肪烷烴、C₆～C₂₀的環烷烴、含1~3個C₁～C₄烷基的烷基苯；所述乳化劑的質量用量為非極性溶劑質量的0.1%～20%；

（2）將pH調節劑溶解于水中，配成pH值為0～7的pH調節劑水溶液，再將可溶于水的過渡金屬鹽和親水單體溶解于pH調節劑水溶液形成混合溶液，將所述混合溶液加到步驟（1）得到的乳化劑溶液中，分散均勻得到反相細乳液；所述親水單體為N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、甲基丙烯酸縮水甘油酯或下列式（a）~式（c）所示化合物中的一種或兩種以上的混合：

式（a）中，R_a為H或-CH₃，R_b為C₁～C₃的亞烷基；

式（b）中，R_c為H或-CH₃，X為H、堿金屬或NH₄；

式（c）中，R_d為H或-CH₃，R_e和R_f各自獨立為H或C₁～C₄的烷基;

所述過渡金屬鹽的質量用量為親水單體質量的1%～100%；

所述水的質量用量為親水單體質量的10%~300%；

所述乳化劑溶液中的非極性溶劑與混合溶液中的親水單體的質量用量之比為2~50：1；

（3）氮氣氣氛下，向步驟（2）得到的反相細乳液中加入引發劑，混合均勻后調節溫度至20～90℃，反應1h～12h，得到含鹽聚合物納米水凝膠分散液；所述引發劑的質量用量為反相細乳液中親水單體質量的0.05~7%；

（4）向步驟（3）得到的含鹽聚合物納米水凝膠分散液中加入無機前驅物，混合均勻后將溫度調節至0~90℃，反應1分鐘~5天，離心分離出固體，得到以無機化合物為殼、聚合物納米水凝膠為核的核殼粒子；

所述無機前驅物與步驟（2）中使用的水的質量用量之比為0.1～8：1；

所述無機前驅物為下列化合物中的一種或兩種以上的混合：

式（Ⅰ）中，R₁~R₄各自獨立為C₁～C₅的烷基；

式（II）中，R₅~R₈各自獨立為C₁～C₅的烷基；

式（III）中，R₉~R₁₁各自獨立為C₁～C₅的烷基；

R₁₂為C₁～C₂₀的烷基；

式（V）中，R₁₃為H、CH₃或C₂H₅；R₁₄為C₁～C₄的烷基或苯基；不同位置的R₁₄表示相同的基團；

式（VI）中：R₁₅為H、CH₃或C₂H₅；R₁₆為C₁～C₄的烷基或苯基；Y為是C₁～C₄的脂肪亞烷基、亞苯基或-COOC_nH_2n-，n為1～4的整數；

不同位置的R₁₆表示相同的基團；

（5）將步驟（4）得到的核殼粒子放入管式爐，升溫至300~800℃，并保持2-10小時，除去聚合物，并且控制體系的氣氛為氧化性氣氛或還原性氣氛，對應得到金屬氧化物或金屬的納米粒子內修飾的中空無機亞微米粒子。?