[發(fā)明專利]一種具有開口結(jié)構(gòu)的酸堿性Janus分級孔微囊的制備方法

有效

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• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106732224B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王小梅;孔霞;張旭
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01J13/06
• 分類號: B01J13/06;C08F112/08;C08F2/26;C08F8/36
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

本發(fā)明為一種具有開口結(jié)構(gòu)的酸堿性Janus分級孔微囊的制備方法。該方法通過先對核/殼復(fù)合微球的外表面進(jìn)行占位改性，然后對核/殼微球進(jìn)行先溶脹形成帶突起的各向異性的復(fù)合微球后再用良溶劑溶解去除模板來形成開口結(jié)構(gòu)的微囊，最后對微囊內(nèi)表面進(jìn)行不同功能化，得到內(nèi)表面顯酸性外表面顯堿性、內(nèi)表面顯堿性外表面顯酸性的微囊材料。本發(fā)明得到的材料具有優(yōu)異的生物相容性、良好的耐有機(jī)溶劑性能、耐化學(xué)腐蝕性能以及高的機(jī)械穩(wěn)定性能，從而使其在微納反應(yīng)器、負(fù)載催化、級聯(lián)反應(yīng)等領(lǐng)域有著巨大的潛在應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的技術(shù)方案涉及有機(jī)、無機(jī)以及高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有開口結(jié)構(gòu)的酸堿性Janus分級孔微囊的制備方法。

背景技術(shù)

近年來，殼層上有著多孔結(jié)構(gòu)的微囊由于其具有低的密度、高的比表面積、良好的滲透性能、充分暴露的內(nèi)外表面等競爭優(yōu)勢可以廣泛應(yīng)用于催化(Jiafu Shi,etal.Incorporating Mobile Nanospheres in the Lumen of Hybrid Microcapsules forEnhanced Enzymatic Activity[J].ACS Applied Materials&Interfaces,2013,5,10433-10436.)、微納反應(yīng)器(Fuping Dong,et al.Controlled synthesis of novelcyanopropyl polysilsesquioxane hollow spheres loaded with highly dispersed Aunanoparticles for catalytic applications[J].Chemical Communications,2012,48,1108-1110)、藥物可控釋放(Yingjie Wu,et al.Self-Propelled Polymer MultilayerJanus Capsules for Effective Drug Delivery and Light-Triggered Release[J].ACSApplied Materials&Interfaces,2014,6(13),10476-10481)、吸附-脫附(Yingmei Liu,etal.A Novel Smart Microsphere with Magnetic Core and Ion-Recognizable Shellfor Pb²⁺ Adsorption and Separation[J].ACS Applied materials&Interfaces,2014,6(12),9530-9542.)等領(lǐng)域。微囊的種類包括有機(jī)、無機(jī)、以及雜化微囊等。其中，無機(jī)微囊由于其超高的機(jī)械強(qiáng)度和良好的生物相容性受到人們的廣泛關(guān)注。在大多數(shù)情況下，封閉的微囊結(jié)構(gòu)、厚的殼層極大地增加了微囊囊腔與體系液體之間的傳質(zhì)阻力。然而，如果將微囊囊壁上的開口結(jié)構(gòu)與介孔有效的結(jié)合可以明顯的改善囊壁內(nèi)外的傳質(zhì)速率，極大地提高催化效率(Jiafu Shi,Shaohua Zhang,et al.Open-mouthed hybrid microcapsules withelevated enzyme loading and enhanced catalytic activity[J].ChemicalCommunications,2014,50,12500-12503.)。化學(xué)性質(zhì)上具有各向異性的Janus顆粒是一類特殊的膠體材料，例如同時具有酸性/堿性(Jinsuo Gao,Xueying Zhang,Jian Liu,etal.Selective Functionalization of Hollow Nanospheres with Acid and BaseGroups for Cascade Reactions[J].Chemistry A European Journal Communication,2015,21,7403-7407.)、親水性/疏水性(Wei Cao,Renliang Huang,Wei Qi,et al.Self-Assembly of Amphiphilic Janus Particles into Monolayer Capsules for EnhancedEnzyme Catalysis in Organic Media[J].ACS Applied Materials&Interfaces,2015,7,465-473.)等。Janus材料在光學(xué)探針、組裝、催化和顆粒乳化劑等領(lǐng)域有著廣泛的潛在應(yīng)用，然而制備選擇性功能化的Janus微囊仍然是一個挑戰(zhàn)，尤其是對微囊的內(nèi)表面進(jìn)行功能化。