[發(fā)明專利]Janus棒狀納米材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610388700.1
• 申請日: 2016-06-02
• 公開（公告）號: CN107189072B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊振忠;賈凡;梁福鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08G81/02
• 分類號: C08G81/02;C08F293/00;C08F212/08;C08F230/08;C08F120/18;C08L87/00;C08L91/06;C08K3/08;C08K3/36
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;王春霞

1.一種Janus棒狀納米材料制備方法，其特征在于：它包括采用乳液界面保護法對功能復(fù)合納米棒的兩端分別進行改性的步驟；所述改性后得到的兩端具有不同組成和性質(zhì)的棒狀納米材料，即為所述Janus棒狀納米材料；所述功能復(fù)合納米棒是由嵌段共聚物利用其可反應(yīng)性聚合物分子刷鏈段，生長復(fù)合功能性物質(zhì)實現(xiàn)交聯(lián)而得到的具有多重性質(zhì)的棒狀納米顆粒；

所述嵌段共聚物選自兩嵌段共聚物、三嵌段共聚物中的任一種，其中所述兩嵌段聚合物的一端為可反應(yīng)性聚合物分子刷鏈段、并且另一端為極性聚合物鏈段或非極性聚合物鏈段，所述三嵌段共聚物的中間鏈段為可反應(yīng)性聚合物分子刷鏈段、并且兩端分別為極性聚合物鏈段和非極性聚合物鏈段；

所述可反應(yīng)性聚合物分子刷鏈段選自聚丙烯酸、聚丙烯酸叔丁酯、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸叔丁酯、聚(2-乙烯基吡啶)、聚(4-乙烯基吡啶)、聚(3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)、聚(3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)、聚(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)、聚(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)、聚(丙烯酰氧基二異丙氧基鋁)、聚(甲基丙烯酰氧基二異丙氧基鋁)、聚(丙烯酰氧基三異丙氧基鈦)、聚(甲基丙烯酰氧基三異丙氧基鈦)、聚(丙烯酰氧基三異丙氧基鋯)、聚(甲基丙烯酰氧基三異丙氧基鋯)中的任一種或者兩種以上任意組合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述可反應(yīng)性聚合物分子刷鏈段的聚合物聚合度為5～10000。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述可反應(yīng)性聚合物分子刷鏈段的聚合物聚合度為30～1000。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述可反應(yīng)性聚合物分子刷鏈段的聚合物聚合度為50～500。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于：所述功能性物質(zhì)選自金屬、金屬化合物和非金屬化合物中的一種或兩種以上任意組合；所述金屬選自Au、Ag、Pt、Ba、Cd、Pb、Ti、Al、Sn、Zr、Cr、Ni、Co、Cu、Pd、Eu、Mn、Ca、Zn和Fe中的任一種或者兩種以上任意組合；所述金屬化合物為Au、Ag、Pt、Ba、Cd、Pb、Ti、Al、Sn、Zr、Cr、Ni、Co、Cu、Pd、Eu、Mn、Ca、Zn或Fe的氧化物、硫化物、碲化物或者它們中的兩種以上任意組合；所述非金屬化合物為二氧化硅；和/或，

所述生長復(fù)合功能性物質(zhì)的方法選自下述A)-C)中的任一種：A)使金屬離子在所述可反應(yīng)性聚合物分子刷鏈段發(fā)生還原反應(yīng)，從而得到復(fù)合有金屬或金屬化合物顆粒的功能復(fù)合納米棒；B)使帶相反電荷的納米顆粒在所述可反應(yīng)性聚合物分子刷鏈段進行靜電吸附，從而得到復(fù)合有帶相反電荷的納米顆粒的功能復(fù)合納米棒；C)使無機物前驅(qū)體在所述可反應(yīng)性聚合物分子刷鏈段進行水解反應(yīng)，從而得到復(fù)合有無機物的功能復(fù)合納米棒。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于：所述功能復(fù)合納米棒長為5～500nm；端面直徑為1～100nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述功能復(fù)合納米棒長為20～200nm；端面直徑為10～50nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于：所述乳液界面保護法的步驟如下：(1)以所述功能復(fù)合納米棒為乳化劑乳化互不相容的兩相形成乳液，所述互不相容的兩相為互不相容的連續(xù)相和可轉(zhuǎn)變?yōu)槟虘B(tài)的分散相；(2)利用凝固態(tài)分散相液滴的界面保護作用，對納米棒未嵌入分散相部分進行一種改性，除去分散相保護后再對另一部分進行另一種改性。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述連續(xù)相選自水、聚乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜和環(huán)己烷中的任一種；所述分散相選自石蠟、含有17至60個碳原子的正烷烴、水和聚乙二醇中的任一種。