[發(fā)明專利]多面體齊聚倍半硅氧烷基負(fù)載金屬納米微球及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310028299.7
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN103146115A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴李宗;陳珉;鐘麗娜;康啟龍;高輝;余世榮;許一婷;曾碧榕;羅偉昂;何凱斌;劉新瑜
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L53/00
• 分類號(hào): C08L53/00;C08K3/08;C08F293/00;C08J3/12;B22F9/04
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

1.一種多面體齊聚倍半硅氧烷基負(fù)載金屬納米微球,采用多面體齊聚倍半硅氧烷基雙親性嵌段共聚物，在水中自組裝，并原位還原金屬離子制備而成，所述多面體齊聚倍半硅氧烷基雙親性嵌段共聚物是以聚甲基丙烯酰氧丙基異丁基POSS為第一嵌段、聚4-乙烯基吡啶為第二嵌段的聚合物；多面體齊聚倍半硅氧烷基雙親性嵌段共聚物具有雙親性，在水中自組裝形成納米微球，該聚合物微球上的聚4-乙烯基吡啶組分為金屬離子提供絡(luò)合點(diǎn)，通過原位化學(xué)還原法得到負(fù)載金屬的納米微球。

2.一種多面體齊聚倍半硅氧烷基負(fù)載金屬納米微球的制備方法，其特征在于采用可逆加成斷裂轉(zhuǎn)移自由基聚合（RAFT）法，以甲基丙烯酰氧丙基異丁基POSS為第一單體、4-乙烯基吡啶為第二單體，制備多面體齊聚倍半硅氧烷基雙親性嵌段共聚物，將制備得多面體齊聚倍半硅氧烷基雙親性嵌段共聚物溶解于揮發(fā)性共溶劑中，滴加選擇性溶劑，敞口揮發(fā)得到分散于溶液中的納米微球，進(jìn)而采用原位化學(xué)還原法制備得到多面體齊聚倍半硅氧烷基負(fù)載金屬納米微球；

其中，所述甲基丙烯酰氧丙基異丁基POSS（MAiBuPOSS），其結(jié)構(gòu)式如下：

其中，R為-iBu，異丁基；

所述4-乙烯基吡啶（4VP），其結(jié)構(gòu)式如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多面體齊聚倍半硅氧烷基負(fù)載金屬納米微球的制備方法，其特征在于所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈（AIBN），鏈轉(zhuǎn)移劑采用二硫代苯甲酸枯基酯（CDB），其結(jié)構(gòu)式如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多面體齊聚倍半硅氧烷基負(fù)載金屬納米微球的制備方法，其特征在于所述多面體齊聚倍半硅氧烷基雙親性嵌段共聚物為以聚甲基丙烯酰氧丙基異丁基POSS為第一嵌段、聚4-乙烯基吡啶為第二嵌段的雙親性兩嵌段共聚物，即聚甲基丙烯酰氧丙基異丁基多面體齊聚倍半硅氧烷-b-聚4-乙烯基吡啶（PMAiBuPOSS-b-P4VP），共聚物分子量M_n為20000～100000，分散指數(shù)PDI=M_n/M_w=1.1～1.5，其中M_w代表重均分子量，M_n代表數(shù)均分子量。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多面體齊聚倍半硅氧烷基負(fù)載金屬納米微球的制備方法，其特征在于所述4-乙烯基吡啶為納米微球提供絡(luò)合位點(diǎn)，金屬離子為金離子（Au³⁺），由氯金酸提供，其分子式為HAuCl₄。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多面體齊聚倍半硅氧烷基負(fù)載金屬納米微球的制備方法，其特征在于所述方法的具體步驟詳述如下：

1)將甲基丙烯酰氧丙基異丁基POSS單體（MAiBuPOSS）、鏈轉(zhuǎn)移劑和引發(fā)劑按計(jì)量配置于溶劑中，將溶液置于反應(yīng)器中用液氮凍融脫氣三至五次后充入氬氣保護(hù)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后用液氮冷凍停止反應(yīng)，加入溶劑稀釋并用以甲醇和乙酸乙酯（8∶1）混合液為沉淀劑沉淀，反復(fù)沉淀至無單體存在為止，干燥得到粉色PMAiBuPOSS；

2)將步驟1）所得PMAiBuPOSS與4-乙烯基吡啶（4VP）和引發(fā)劑按計(jì)量配置于溶劑中，將溶液置于反應(yīng)器中用液氮凍融脫氣三至五次后充入氬氣保護(hù)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后用液氮冷凍停止反應(yīng)，加入溶劑稀釋并用甲醇沉淀，反復(fù)沉淀至無PMAiBuPOSS及單體存在為止，干燥得到多面體齊聚倍半硅氧烷基雙親性嵌段共聚物，即PMAiBuPOSS-b-P4VP；

3)將步驟2）所得多面體齊聚倍半硅氧烷基雙親性嵌段共聚物溶解于揮發(fā)性共溶劑中，再加入選擇性溶劑，敞口置于常溫下，待共溶劑完全揮發(fā)，得到分散于溶液中的納米微球；

4)向步驟3）所得分散有納米微球的溶液中滴加一定劑量的氯金酸（HAuCl₄），浸泡2～4h后，加入過量還原劑，待反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后得到多面體齊聚倍半硅氧烷基負(fù)載金屬納米微球。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多面體齊聚倍半硅氧烷基負(fù)載金屬納米微球的制備方法，其特征在于所述在步驟1）中，所述甲基丙烯酰氧丙基異丁基POSS單體濃度范圍為0.3～1.0mol/L，POSS單體與鏈轉(zhuǎn)移劑的摩爾比的范圍為2～50，鏈轉(zhuǎn)移劑與引發(fā)劑的摩爾比為2～20，所述反應(yīng)的溫度可為40～80℃，反應(yīng)時(shí)間可為48h。