[發明專利]一種負載金納米粒子的高性能高強度復合凝膠的合成及應用

有效

• 申請號: 201810118929.2
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108404980B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 何曉燕;張云雷;張彩蕓;劉利琴;韓慧敏
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;B01J37/16;B01J32/00;B01J23/52;B01J13/00;C07C213/02;C07C215/76
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

1.一種負載金納米粒子的高性能高強度復合凝膠的合成，包括以下工藝步驟：

（1）兩性離子液體聚合物P(PVIS)的合成：以二氯甲烷為溶劑，N-乙烯基咪唑與1,3-丙烷磺酸內酯以1:0.9~1:1.1的摩爾比，于 40~50℃恒溫下劇烈攪拌3~5h，得到白色固體，再經乙醚洗滌除去未反應完的單體和雜質，得兩性離子液體；然后以水為介質，過硫酸鉀為引發劑，氮氣保護下，使兩性離子液體與氯化鈉以1:0.25~1:0.3的摩爾比，于60~70℃恒溫下反應3~5h，得到淡黃色半透明粘稠聚合物；加入丙酮洗滌沉降，得到白色不透明固體聚合物，即為兩性離子液體聚合物——1-乙烯基-3-丙基咪唑磺酸鹽P(PVIS)；

（2）水凝膠P(PVIS)/P(NaSS-MPTC)的合成：在NaCl溶液中，氮氣氛圍下，以陽離子液體3-(異丁烯酰胺)丙基三甲基氯化銨、陰離子液體對苯乙烯磺酸鈉及兩性離子液體聚合物P(PVIS)為共聚單體，α-酮-戊二酸為光引發劑，在365nm的紫外燈下照射24~48h，聚合得到水凝膠P(PVIS)/P(NaSS-MPTC)；

（3）復合凝膠P(PVIS)/P(NaSS-MPTC)/Au的合成：將所得水凝膠P(PVIS)/P(NaSS-MPTC)先在濃度0.5~4M的氯化鈉溶液中浸泡至溶脹平衡后再在濃度0.25~0.75mg/ml的氯金酸溶液中浸泡至溶脹平衡，然后加入還原劑硼氫化鈉，將氯金酸還原為金納米粒，即得復合凝膠P(PVIS)/P(NaSS-MPTC) /Au。

2.如權利要求1所述一種負載金納米粒子的高性能高強度復合凝膠的合成，其特征在于：步驟（1）中，引發劑過硫酸鉀的加入量為兩性離子液體摩爾量的1.5×10^-5~2×10^-5倍。

3.如權利要求1所述一種負載金納米粒子的高性能高強度復合凝膠的合成，其特征在于：步驟（2）中，陽離子液體3-(異丁烯酰胺)丙基三甲基氯化銨(MPTC)與陰離子液體對苯乙烯磺酸鈉(NaSS)的摩爾比為1:1~1:1.1。

4.如權利要求1所述一種負載金納米粒子的高性能高強度復合凝膠的合成，其特征在于：步驟（2）中，陽離子液體3-(異丁烯酰胺)丙基三甲基氯化銨(MPTC)與陰離子液體對苯乙烯磺酸鈉(NaSS)的總摩爾量與兩性離子液體聚合物P(PVIS) 的摩爾比為1:0.25~1:0.75。

5.如權利要求1所述一種負載金納米粒子的高性能高強度復合凝膠的合成，其特征在于：步驟（2）中，光引發劑α-酮-戊二酸的用量為MPTC與NaSS單體總摩爾量的0.1~0.25%。

6.如權利要求1所述一種負載金納米粒子的高性能高強度復合凝膠的合成，其特征在于：步驟（3）中，硼氫化鈉與氯金酸的摩爾比1:10~1:13.6。

7.如權利要求1合成的負載金納米粒子的高性能高強度復合凝膠作為催化劑用于催化NaBH₄溶液還原4-硝基苯酚的反應。