[發(fā)明專利]膠原包覆碳納米管復合材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710350598.0
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107158394B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發(fā)明（設計）人: 李海鵬;孫熙雯;李袁軍;范佳薇;楊爽;孫連城;劉斐然;曹航暢;劉雯
• 申請（專利權）人: 河北工業(yè)大學
• 主分類號: A61K47/42
• 分類號: A61K47/42;A61K47/04;C01B32/162;C01B32/168
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋

1.膠原包覆碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于：是一種通過磁力液相攪拌法與水凝膠法相結(jié)合的方法在經(jīng)功能化處理的碳納米管表面原位包覆膠原層，進而制備膠原包覆碳納米管復合材料的制備方法，具體步驟如下：

第一步，制備碳納米管-羥基磷灰石復合粉末：

按質(zhì)量比為0.55～1.75∶1的比例稱取所需質(zhì)量的六水合氯化鐵和粒度為10～60nm的羥基磷灰石顆粒，在使用機械攪拌器以100～400r/min的轉(zhuǎn)速攪拌的條件下，將稱取的羥基磷灰石顆粒加入到去離子水中至形成摩爾濃度為0.01～0.3mol/L的羥基磷灰石懸浮液，而后將稱取的六水合氯化鐵加入到上述羥基磷灰石懸浮液中，攪拌2～4h，使氯化鐵均勻浸漬在羥基磷灰石中得到懸浮液Ⅰ，按體積比為懸浮液Ⅰ∶25％(質(zhì)量百分比)氨水＝20～100∶1，在上述懸浮液Ⅰ中加入25％(質(zhì)量百分比)的氨水，并繼續(xù)攪拌1～4h得到懸浮液Ⅱ，將形成的懸浮液Ⅱ置于超聲分散儀中，在20～40kHz的頻率下超聲波分散40～60min使氯化鐵與氨水充分反應生成Fe(OH)₃膠體，然后在室溫下陳化10～20h，得到Fe(OH)₃-羥基磷灰石二元膠體混合物，使用微孔濾膜過濾該二元膠體并用去離子水清洗2～4遍后，放入電熱干燥箱中于60～100℃烘干5～10h，將干燥的Fe(OH)₃-羥基磷灰石二元膠體混合物置于球磨罐中，采用行星式球磨機以800～1400r/min的轉(zhuǎn)速球磨1～5h，將球磨處理后的Fe(OH)₃-羥基磷灰石二元膠體混合物平鋪在置于管式爐恒溫區(qū)的石英方舟中，以100～200mL/min的流量向該管式爐中通入氦氣或氬氣并升溫至400～800℃，而后關閉氦氣或氬氣，同時以50～150mL/min的流量向該管式爐中通入一氧化碳并升溫至700～1000℃，保溫0.5～1.5h，再次升溫至800～1200℃后，將體積比為氦氣或氬氣∶一氧化碳＝10～50∶1的混合氣以100～400mL/min的流量持續(xù)通入管式爐并保溫0.5～1.5h，之后關閉一氧化碳氣體并調(diào)整氦氣或氬氣流量為60～200mL/min，同時停止管式爐加熱使管式爐自然冷卻至室溫，即制得碳納米管質(zhì)量百分含量為1.4～37.9％的碳納米管-羥基磷灰石復合粉末；

第二步，制備功能化處理的碳納米管：

將上述第一步制得的0.05～0.55g碳納米管-羥基磷灰石復合粉末置于10～50mL無水乙醇中，用機械攪拌機以300～600r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1～10h，并向其中加入質(zhì)量百分濃度6％的高錳酸鉀溶液20～60mL和質(zhì)量百分濃度65％的濃硫酸10～20mL，而后用微孔濾膜過濾所得液體，將得到的過濾物在溫度為40～90℃、真空度為-0.1～-0.05MPa的真空干燥箱中烘干1～9h，制得功能化處理的碳納米管；

第三步，制備膠原包覆碳納米管復合材料：

用磁力液相攪拌法與水凝膠法相結(jié)合的工藝方法來制備膠原包覆碳納米管復合材料，具體操作方法是：取上述第二步制得的1～5g功能化處理的碳納米管加入到10～100mL去離子水或無水乙醇中得到A，另取0.5～2.5g膠原加入10～100mL乙酸中，將其加熱到40～90℃并在磁力攪拌機上以100～600r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1～4h得到B，再將上述B以1～20mL/min的速度滴加到A中，期間用尿素或氨水調(diào)節(jié)該混合液的pH值在9～15之間，滴加B完成后繼續(xù)使用磁力攪拌機攪拌4～9h，得到混合液C，而后將得到的混合液C在干燥箱中于40～90℃陳化1～4h后升溫至100～200℃進行干燥，待混合液C變成凝膠時，將干燥箱溫度調(diào)至90～180℃，直至凝膠干燥為蓬松塊體，即制得膠原包覆碳納米管復合材料，其中碳納米管的質(zhì)量百分含量為45.3～85.7％。

2.根據(jù)權利要求1所述膠原包覆碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于：所制得膠原包覆碳納米管復合材料，在膠原上形成的-NH₂官能團與引入到碳納米管上的-CO₂H官能團發(fā)生化學結(jié)合，使得膠原在碳納米管表面均勻包覆；碳納米管分散均勻且被膠原完全緊密包覆，沒有出現(xiàn)碳納米管裸露的現(xiàn)象；此包覆層中膠原為均勻分布的薄層，厚度在6～9nm之間。