[發(fā)明專利]一種在導(dǎo)電高分子納米管管內(nèi)制備無(wú)機(jī)納米粒子的方法及其在類過(guò)氧化物酶催化中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810143794.5
• 申請(qǐng)日: 2018-02-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108329470B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧曉峰;遲茂強(qiáng);王策
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G73/06
• 分類號(hào): C08G73/06;C08K3/22;B01J31/06
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠(yuǎn)

一種在導(dǎo)電高分子納米管管內(nèi)制備無(wú)機(jī)納米粒子的方法及其在類過(guò)氧化物酶催化中的應(yīng)用，屬于導(dǎo)電高分子復(fù)合納米材料可控制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明首先利用靜電紡絲技術(shù)制備了聚乙烯基吡咯烷酮/A(M)_m/B(N)_n納米纖維，然后高溫煅燒得到了AB_xO_y納米纖維。最后，利用氣相聚合的方法實(shí)現(xiàn)了AB_xO_y納米纖維原位刻蝕成納米粒子以及導(dǎo)電聚合物原位生長(zhǎng)形成納米管，從而在導(dǎo)電高分子納米管管內(nèi)制備了AB_xO_y納米粒子。這種材料由于AB_xO_y納米粒子的導(dǎo)電高分子納米管管內(nèi)的限域作用，在類過(guò)氧化物酶催化性質(zhì)方面催化能力大大提高。所該方法簡(jiǎn)單易行、重復(fù)性好。本發(fā)明制備的導(dǎo)電高分子納米管封裝無(wú)機(jī)納米材料用作類過(guò)氧化物酶催化劑具有優(yōu)異的催化性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于導(dǎo)電高分子復(fù)合納米材料可控制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用原位刻蝕和聚合同時(shí)進(jìn)行的技術(shù)在導(dǎo)電高分子納米管管內(nèi)制備無(wú)機(jī)納米粒子的方法，以及該類材料在類過(guò)氧化物酶催化氧化方面的應(yīng)用。

背景技術(shù)

導(dǎo)電高分子是一類重要的功能塑料，主要包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。相對(duì)于傳統(tǒng)塑料，導(dǎo)電高分子在摻雜狀態(tài)下具有較高的導(dǎo)電率，例如，聚苯胺在摻雜態(tài)下其導(dǎo)電率可以從本征態(tài)的10^-10S/cm左右提高到10²S/cm左右。另外，導(dǎo)電高分子還具有優(yōu)異的電化學(xué)活性。因此，傳統(tǒng)導(dǎo)電高分子材料被廣泛應(yīng)用于電子器件、傳感器、防腐、微波吸收、分離膜等。近年來(lái)，導(dǎo)電高分子納米材料由于比表面積大、導(dǎo)電率高、加工方便等優(yōu)點(diǎn)逐漸引起了人們的廣泛關(guān)注。到目前為止，人們已經(jīng)發(fā)展了多種制備導(dǎo)電高分子納米材料的方法，例如模板法、界面法、種子法、自組裝聚合法等。所制備的各種導(dǎo)電高分子材料已經(jīng)被應(yīng)用在各種納米光電器件、納米傳感器、催化劑載體、電流變材料、各種電池和電容器器件、環(huán)境檢測(cè)與治理、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

最近，為了提高導(dǎo)電高分子納米材料的性質(zhì)及其應(yīng)用范圍，導(dǎo)電高分子納米復(fù)合材料成為一個(gè)熱門(mén)領(lǐng)域。將導(dǎo)電高分子納米材料與其他功能材料復(fù)合，往往會(huì)極大加強(qiáng)其他功能材料的性能，甚至產(chǎn)生二者均不具有的新的功能，這歸于二者之間的協(xié)同效應(yīng)。導(dǎo)電高分子復(fù)合納米結(jié)構(gòu)材料的制備方法很多，從導(dǎo)電高分子納米材料成型角度來(lái)說(shuō)主要包括兩大類，一是先制備導(dǎo)電高分子納米材料，然后利用后處理的技術(shù)與其他功能材料復(fù)合；另外一種是在導(dǎo)電高分子聚合過(guò)程中同時(shí)復(fù)合功能材料。無(wú)論如何，導(dǎo)電高分子復(fù)合納米結(jié)構(gòu)材料中兩種組分之間的相互作用對(duì)其性能提高具有重要作用。因此，發(fā)展新型高效導(dǎo)電高分子復(fù)合納米結(jié)構(gòu)材料的制備方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用原位刻蝕和聚合同時(shí)進(jìn)行的技術(shù)在導(dǎo)電高分子納米管管內(nèi)制備無(wú)機(jī)納米粒子的方法，以及該類材料在類過(guò)氧化物酶催化氧化方面的應(yīng)用。

我們首先利用靜電紡絲技術(shù)制備了聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)/A(M)_m/B(N)_n納米纖維，然后高溫煅燒得到了AB_xO_y納米纖維。最后，利用氣相聚合的方法實(shí)現(xiàn)了AB_xO_y納米纖維的原位刻蝕成納米粒子以及導(dǎo)電聚合物的原位生長(zhǎng)形成納米管，從而在導(dǎo)電高分子納米管管內(nèi)制備了AB_xO_y納米粒子。這種材料由于AB_xO_y納米粒子的導(dǎo)電高分子納米管管內(nèi)的限域作用，在類過(guò)氧化物酶催化性質(zhì)方面催化能力大大提高。

本發(fā)明所述的利用原位刻蝕和聚合同時(shí)進(jìn)行的技術(shù)在導(dǎo)電高分子納米管管內(nèi)制備無(wú)機(jī)納米粒子的方法，其步驟如下：