[發明專利]一種表面粗糙度可調的核殼介孔氧化硅微球材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710085357.8
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106823471B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 鄧勇輝;岳秦;張愉;羅維
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: B01D17/022
• 分類號: B01D17/022;A61K9/16;A61K41/00;A61K47/02;A61K47/34
• 代理公司: 31200 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;陸尤

本發明屬于先進納米復合材料技術領域，具體為一種表面粗糙且粗糙度可調的核殼介孔氧化硅微球材料及其制備方法。本發明通過原位水解的氧化硅寡聚物與陽離子表面活性劑在油水混合體系中催化劑作用下，在核材料表面有序組裝并沉積到其界面上，從而在核材料表面包覆一層粗糙的氧化硅/陽離子表面活性劑復合物，進一步通過去除陽離子表面活性劑，得到殼層為具有垂直于球心向外發散的有序介孔孔道的氧化硅微球，且微球表面呈現凹凸不平的粗糙結構。本發明制備的復合材料可以儲存運輸客體物，是一種非常理想的載體。將介孔與粗糙度可調的表面相結合，可以大大拓寬材料在生物分離，藥物運載、催化負載等方面的廣闊應用。本方法簡單、原料易得，適用于放大生產。

技術領域

本發明屬于先進納米復合材料技術領域，具體涉及一種表面粗糙度可調的核殼介孔氧化硅微球材料及其制備方法。

背景技術

近年來，具有核殼結構的介孔復合材料由于將獨特的核殼結構與介孔材料有效的復合，具有高比表面積，較大孔體積，豐富的介觀結構、同時具備內在核與外殼層的優良性質，在生物分離、藥物運輸、催化負載等方面具有廣泛的應用前景。(Hu, H.; Zhang, J.T.; Guan, B. Y.; Lou, X. W. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 9512. Feyen, M.;Weidenthaler, C.; Schuth, F.; Lu, A. H. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6791.Li, Z.; Zhang, J. T.; Guan, B. Y.; Wang, D.; Liu, L. M.; Lou, X. W. Nat.Commun. 2016, 7, DOI: 10.1038/ncomms13065. Liu, J.; Yang, H. Q.; Kleitz, F.;Chen, Z. G.; Yang, T. Y.; Strounina, E.; Lu, G. Q.; Qiao, S. Z. Adv. Funct.Mater. 2012, 22, 591. )。

另一方面，具有粗糙表面的納米結構材料，由于其類似于荷葉表面，病毒或花粉表面的微納結構，通常呈現出獨特的超疏水性，增強的粘附能力以及被細胞快速吞噬的特點。目前為止，對于合成具有粗糙表面的微球材料已有一定的報道，但現有的報道中，主要是通過有機聚合物微球（如聚苯乙烯微球，聚甲基丙烯酸甲酯微球）表面粘附許多小的納米顆粒（例如氧化硅溶膠）來獲得粗糙的表面結構。得到的微球材料為實體材料，比表面積非常低。大大限制了材料在載體運輸等方面的應用。（Tiarks, F.; Landfester, K.; Antonietti,M. Langmuir 2001, 17, 5775. Schrade, A.; Mikhalevich, V.; Landfester, K.;Ziener, U. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2011, 49, 4735. Liu, Y. H.;Zhou, Y. F.; Nie, W. Y.; Song, L. Y.; Chen. P. P. J Sol-Gel Sci Technol 2014,72, 122. Schmid, A.; Tonnar, J.; Armes, S. P. Adv. Mater. 2008, 20, 3331.Chen, M.; Zhou, S. X.; You, B.; Wu, L. M. Macromolecules 2005, 38, 6411.Chen, T.; Colver, P. J.; Bon, S. A. F. Adv. Mater. 2007, 19, 2286.）。

因此，為了提高材料的負載量，將其設計成具有有序介孔孔道結構的核殼微球，同時具備粗糙表面的特性，是非常有必要，有意義的。目前為止，關于表面粗糙度可調的核殼介孔氧化硅微球的設計合成還沒有報道過。主要是因為氧化硅在水解交聯過程中，無論是均相成核還是異相成核，都更傾向于形成光滑的球形形貌，得到的氧化硅是非常親水性的材料。