[發明專利]一種粒徑和形貌均可控的磁性異性Janus微球及其制備方法和所用的微流體控制裝置

有效

• 申請號: 201410103274.3
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103846067A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 常振旗;韋俊
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;B01L3/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種粒徑和形貌均可控的磁性異性Janus微球的制備方法，其特征在于：首先制備磁性微粒，然后分別配置分散相I溶液、連續相溶液和均勻分布有所述磁性微粒的分散相II溶液，控制分散相I溶液、分散相II溶液和連續相溶液的流速及連續相溶液的粘度，當分散相I溶液、分散相II溶液和連續相溶液匯合后，獲得粒徑和形貌不同且直徑尺寸均一的磁性異性Janus液滴，對所述磁性異性Janus液滴進行固化即得粒徑和形貌均可控的磁性異性Janus微球。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：按如下步驟進行：

a、制備磁性微粒：在去離子水中加入含鐵離子的化合物和含亞鐵離子的化合物，獲得混合溶液；將所述混合溶液加熱至60℃并保持，在機械攪拌的條件下，以噴霧的方式加入氫氧化鈉溶液至所述混合溶液的pH值為11～12，繼續攪拌并保溫，反應1小時，獲得磁性微粒懸浮溶液；對所述磁性微粒懸浮溶液進行離心獲得磁性微粒沉淀物，依次用去離子水、乙醇和乙酸乙酯離心清洗所述磁性微粒沉淀物，然后在90℃條件下烘干2小時即得磁性微粒；

b、分散相I溶液、分散相II溶液和連續相溶液的配制：

配置分散相I溶液：將光引發劑加入到二縮三丙二醇二丙烯酸酯中，磁力攪拌使所述光引發劑溶解，獲得光引發劑重量百分比為4%的分散相I溶液；

配置分散相II溶液：將光引發劑加入到由稀釋物質和硅丙樹脂構成的混合物中，再加入步驟a所制備的磁性微粒，通過球磨機使磁性微粒均勻分散，即得分散相II溶液；

配置連續相溶液：將羧甲基纖維素鈉溶解于去離子水中，獲得連續相溶液；

c、調控分散相I溶液、分散相II溶液和連續相溶液的流速及連續相溶液的粘度：控制分散相I溶液和分散相II溶液的流速范圍為1～20μL/min，連續相溶液的流速范圍為50～500μL/min；

通過控制連續相溶液中所述羧甲基纖維素鈉的含量，調控連續相溶液的粘度范圍為300～2500mPa·s；

d、磁性異性Janus液滴的形成：步驟b所得分散相I溶液、分散相II溶液和連續相溶液匯合后，獲得粒徑和形貌不同且直徑尺寸均一的磁性異性Janus液滴；

e、對磁性異性Janus液滴固化：將步驟d所得的磁性異性Janus液滴通過紫外燈照射進行固化，即得粒徑和形貌均可控的磁性異性Janus微球。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：

步驟a中所述含鐵離子的化合物為六水合氯化鐵或硫酸鐵；

所述含亞鐵離子的化合物為七水合硫酸亞鐵或四水合氯化亞鐵；

所述氫氧化鈉溶液的濃度為2mol/L；

在所述混合溶液中鐵離子和亞鐵離子的摩爾數比為2∶1。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：

步驟b所述光引發劑為紫杉醇；

在分散相II溶液中，所述稀釋物質為航空煤油或十二烷；所述硅丙樹脂為(methacryloxyproply)methyl?siloxane-dimethylsiloxanecopolymer；所述稀釋物質與硅丙樹脂質量比為1:1；所述光引發劑為所述硅丙樹脂質量的4%；所述磁性微粒的質量為所述分散相II溶液質量的0.5～2%。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟e所述紫外光照射的條件為：

紫外光波長為320～400nm，照射時間為10～20秒。

6.權利要求1～5任意一項所述制備方法制備的粒徑和形貌均可控的磁性異性Janus微球。

7.根據權利要求6所述的磁性異性Janus微球，其特征在于：所述磁性異性Janus微球的粒徑范圍為200～800μm，分散系數CV小于5%。