[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: CN103146115A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）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: C08L53/00
• 分類號: 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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種負(fù)載金屬納米微球，尤其涉及一種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的負(fù)載金屬納米微球，屬于有機(jī)高分子材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

雙親性嵌段共聚物是指由親水和疏水嵌段組成的共聚物，親水嵌段通常為離子型聚合物，而疏水嵌段通常為長碳鏈骨架、聚酯類等非水溶性聚合物。這些雙親性嵌段共聚物，通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以在選擇性溶劑中實現(xiàn)豐富的自組裝形態(tài)，如球形、柱形、層狀、囊泡狀等各種形態(tài)，并且在可控性方面具有巨大優(yōu)勢。這些具有特殊形貌的有序聚集體可以作為先驅(qū)體應(yīng)用于電子印刷、光電子、微電子、藥物控釋及金屬催化等重要領(lǐng)域。

近年來，功能性新材料已成為科技發(fā)展重要方向，越來越多的研究者致力于基于嵌段共聚物的功能性納米微球的研究。Cheng等(1、Zhu,J.T.et?al.,Materials?Chemistry?and?Physics101,56,2007.)制備了P4VP-b-PS-b-P4VP三嵌段共聚物，通過溶液自組裝得到多種結(jié)構(gòu)的納米微球，并采用化學(xué)金屬沉淀法成功得到負(fù)載金銀的納米微球；Liu等(2、G.J.Liu?et?al.Macromolecules.2001,34,8814-8817;3、G.J.Liu?et?al.Nano?Letters.2001,1,683-687)制備了具有大量丙烯酸通道的嵌段共聚物微球，并在丙烯酸通道內(nèi)原位還原得到負(fù)載鈀納米粒子的納米微球；Higuchi等(4、T.Higuchi?et?al.Adv.Mater.2005,17,2062-2065;5、T.Higuchi?et?al.Soft?Matter.2008,4,1302-1305)自組裝得到一系列復(fù)雜結(jié)構(gòu)的納米微球，并用于負(fù)載金納米粒子。

可控結(jié)構(gòu)的無機(jī)納米粒子團(tuán)簇，尤其是多面體齊聚倍半硅氧烷（Polyhedral?oligomeric?silsesquioxanes，簡稱POSS）的出現(xiàn)為雙親性嵌段共聚物的制備和應(yīng)用提供了一種新的途徑。多面體齊聚倍半硅氧烷（POSS）是一種有機(jī)無機(jī)雜化結(jié)構(gòu)，其典型分子式為(RSiO_1·5)_n（n≥4,R=H、烷基、芳基或有機(jī)官能基團(tuán)），硅和氧構(gòu)成其無機(jī)的結(jié)構(gòu)中心，結(jié)構(gòu)中心外圍被有機(jī)取代基所包圍。目前，關(guān)于多面體齊聚倍半硅氧烷（POSS）基雙親性嵌段共聚物的研究正不斷涌現(xiàn)。

Ni等(6、Ni,C.H.et?al.,J.Phys.Chem.C2010,114,13471–13476)等成功合成了POSS基星形嵌段共聚物，并通過溶液自組裝獲得了納米微球。Zhang等(7、L.Zhang,et?al.Macromol.Rapid.Commun.2009,30,1015-1020)在聚苯乙烯（PS）和聚乙二醇（PEG）兩嵌段的接合處引入了懸掛式的POSS，并在水溶液中觀察到其理想的囊泡形態(tài)。Zhang等（8、W.A.Zhang?et?al.Macromolecules.2009,42,2563-2569）合成了含POSS的RAFT（可逆加成斷裂轉(zhuǎn)移自由基聚合）大分子鏈轉(zhuǎn)移劑，并引發(fā)丙烯酸叔丁酯（tBA）聚合，進(jìn)一步酸解得到POSS為單遠(yuǎn)螯基團(tuán)的雙親大分子，并對其自組裝聚集體進(jìn)行探究。目前，POSS基雙親性嵌段共聚物的研究已取得較大進(jìn)展，但上述研究報道均未涉及一種多面體齊聚倍半硅氧烷（POSS）基雙親性嵌段共聚物在水中自組裝制備而成的負(fù)載金屬納米微球。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種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。

本發(fā)明所涉及的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。上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，在水中易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，通過原位化學(xué)還原法得到負(fù)載金屬的納米微球，尤其是負(fù)載金的納米微球。