[發明專利]兩性離子化樹狀大分子包裹鈀的納米粒子的制備方法

有效

• 申請號: 201711306739.5
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108160112B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 王龍剛;崔艷帥;朱林林;劉建
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;B01J37/16;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 續京沙

一種兩性離子化樹狀大分子包裹鈀的納米粒子的制備方法，其主要是按每1mL水中加入0.154～5.767mg馬來酸酐和巰基乙胺修飾后的五代聚酰胺?胺樹狀大分子的比例將制得的G5MC溶于水中，再按四氯鈀酸鈉與G5MC的摩爾比為55～330:1的比例，將G5MC水溶液與濃度為1～31mM的四氯鈀酸鈉水溶液混合攪拌10～70分鐘，再按硼氫化鈉與四氯鈀酸鈉的摩爾比為2～63:1的比例，加入硼氫化鈉溶液，得到的粒徑為1.59～4.01nm的兩性離子化樹狀大分子包裹鈀(Pd_n?G5MC)的納米粒子。本發明制備條件溫和、操作簡單、反應過程易于控制、有效地保護納米粒子穩定性。

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，特別涉及一種催化劑的制備方法。

背景技術

1-5nm的鈀納米粒子不僅具有獨特的催化活性，而且具有高比表面積，但這往往導致鈀納米粒子團聚。聚合物模板法是一種能夠制備高度穩定性和分散性的鈀納米粒子的方法。聚酰胺-胺樹狀大分子(PAMAM)因具有固定的三維結構成為優異的制備高度穩定性和單分散納米鈀粒子的模板。但是，PAMAM表面的伯氨基較差的生物相容性限制了其成為環境友好型催化劑。

聚乙二醇(PEG)改性PAMAM能明顯提高其生物相容性，但是PEG層會增加納米粒子的水動力學粒徑，限制催化底物和催化產物的擴散，從而降低PAMAM內部鈀納米粒子的催化效率。因此，亟需尋找一種優于PEG的生物相容性材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備條件溫和、操作簡單、反應過程易于控制、有效地保護納米粒子穩定性的兩性離子化樹狀大分子包裹鈀(Pd_n-G5MC)的納米粒子的制備方法。

本發明的技術方案如下：

按每1mL水中加入0.154～5.767mg馬來酸酐和巰基乙胺修飾后的五代聚酰胺-胺樹狀大分子(G5MC，理論分子量＝51252)的比例將制得的G5MC溶于水中，調節該溶液的pH為1～6，再按四氯鈀酸鈉與G5MC的摩爾比為55～330:1的比例，將G5MC水溶液與濃度為1～31mM的四氯鈀酸鈉水溶液混合，攪拌10～70分鐘后，再按硼氫化鈉與四氯鈀酸鈉的摩爾比為2～63:1的比例，加入硼氫化鈉溶液，所述硼氫化鈉溶液是按每1mL濃度為0.1～0.6M的氫氧化鈉溶液中加入1mg硼氫化鈉的混合溶液，用1M鹽酸調節混合液的pH到中性，得到的粒徑為1.59～4.01nm的兩性離子化樹狀大分子包裹鈀(Pd_n-G5MC)的納米粒子。n表示每一個兩性離子化樹狀大分子內部平均包裹鈀原子的個數。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1、制備工藝簡單，反應條件溫和，且重現性好。

2、制備的Pd_n-G5MC納米粒子具有優良的pH穩定性和高催化活性。

3、制備的Pd_n-G5MC納米粒子無細胞毒性，不抑制細菌生長，可以作為環境友好型催化劑。

附圖說明

圖1為本發明實施例1獲得的Pd₅₅-G5MC的透射電鏡圖。

圖2為本發明實施例1獲得的Pd₅₅-G5MC的透射電鏡粒徑分布直方圖。

圖3為本發明實施例1獲得的在pH 4～9下Pd₅₅-G5MC的粒徑圖。

圖4為本發明實施例1獲得的在pH 4～9下Pd₅₅-G5MC的電動電位(ζ電位)圖。

圖5為本發明實施例1獲得的在質量分數為0～20％的氯化鈉鹽溶液下Pd₅₅-G5MC的粒徑圖。