[發明專利]一種嵌入結構ZnO#SiO2

有效

• 申請號: 201810397726.1
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108654593B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 鄭小剛;李子黎;董陽;李達偉;黃志平;袁小智
• 申請（專利權）人: 內江師范學院;四川內師科技有限公司
• 主分類號: B01J23/06
• 分類號: B01J23/06;B01J35/08;B01J37/03;B01J37/10;C08G63/83;C08G63/87;C08G63/08;C02F1/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 武君

本發明涉及一種嵌入結構ZnO#SiO₂納米粒子的制備方法及其產品和應用，具體方法為：取ZnS、表面活性劑和乙醇溶液進行超聲分散后，加入氨水，攪拌后加入正硅酸乙酯，然后經再次攪拌后在溫度為140~200℃條件下充分反應，依次用乙醇、水用水和乙醇洗滌后焙燒、干燥，得ZnO#SiO₂納米粒子；該方法簡單制得的ZnO#SiO₂納米粒子生物相容性好，可以作為催化劑在各個領域使用。

技術領域

本發明屬于化學領域，涉及一種嵌入結構ZnO#SiO₂納米粒子的制備方法，還涉及由該方法制得的產品和應用。

背景技術

ZnO具有光學性能良好、化學性能穩定、紫外屏蔽能力強，抑菌防霉、無毒無異味等特點。而ZnO是一種重要的直接寬帶隙半導體，其在室溫下的禁帶寬度為3.37ev，激子結合能60mev，可吸收波長＜300nm的紫外光，但紫外光只占太陽光譜的5％，這樣激發的光生載流子的幾率很小。而ZnO半導體材料作為光催化材料在紫外光輻射下光生載流子會很快復合，嚴重限制了其在光催化領域的應用。為了提高它的光催化效率，人們做出了許多試驗。如摻雜過渡金屬或非金屬材料等。

SiO₂具有小尺寸，表面界面，量子尺寸效應等，在高溫下具有高強度，高韌性，穩定性好等特性，使其被廣泛應用于各個領域。將其與一些聚合物制成復合材料后，可在一定程度上提高聚合物的性能，已經得到證實的有：與聚氨酯復合可提高材料的力學性能、熱穩定性等；與聚丙烯復合可提高材料的拉伸性能；與尼龍66復合可提高材料的力學性能和拉伸性能；與尼龍1010復合可提高材料的拉伸強度、斷裂伸長率和彈性模量等。

聚乳酸(PLA)作為可生物降解聚合物,來源于自然界大量存在的可再生植物資源，能被土壤中微生物完全降解，是一種理想的環保材料,其可再生、可生物降解、低碳排放和低能耗的巨大優勢使其成為應用研究。PLA是一種真正的生物塑料，其無毒、無刺激性，具有良好的生物相容性，可生物分解吸收，強度高，不污染環境，可塑性好，易于加工成型。由于聚乳酸優良的生物相容性，其降解產物能參與人體代謝，已被美國食品醫藥局(FDA)批準，可用作醫用手術縫合線、注射用膠囊、微球及埋植劑等。

聚乳酸的合成方法主要有兩種：乳酸經縮合聚合直接得到聚乳酸，簡稱縮聚法和乳酸經縮合聚合得到的乳酸低聚物分解成丙交酯，丙交酯經提純后經開環聚合得到聚乳酸，簡稱開環聚合法。其中，開環聚合法具有高成本、高要求、合成路線長且復雜等缺點，不利于產業化生產應用。直接縮聚法合成的PLA分子量較低存在生成丙交酯副反應，中隨著反應程度的增加，聚乳酸產率持續下降；由于存在變色、消旋化等副反應，使得聚乳酸的顏色變深，消旋化嚴重，影響產品外觀質量和內在品質。但其工藝簡單有利于產業化生產應用。目前，直接縮聚法常用的催化劑多為較昂貴且具有一定細胞毒性的錫鹽類催化劑，這就在一定程度上限制了PLA在各領域的應用性。

制備一種生物相溶性好，無毒的新型催化劑對聚乳酸在各方面的廣泛應用起著重要作用。提高聚乳酸的分子量及對聚乳酸改性成為幾年來國內外的研究熱點。但大部分實驗重點都在于開發生產路線復雜的開環聚合的催化劑，而忽視對直接法制備高分子量聚乳酸的催化劑的研究。將納米催化劑用于催化馬鈴薯渣合成聚乳酸更是少之又少。但在早期的研究文獻表明ZnO等環境友好型金屬對催化聚乳酸合成有一定的效果，但普通的ZnO表面活性位點少使得其催化效果不明顯且沒有特定的結構特點，從而降低了催化劑的催化效果。納米材料具有高表面能、高活性表面活性位點多等優點。與普通催化劑相比其催化活性顯著增強。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種嵌入結構ZnO#SiO₂納米粒子的制備方法；本發明的目的之二在于提供由所述嵌入結構ZnO#SiO₂納米粒子的制備方法制得的ZnO#SiO₂納米粒子；本發明的目的之三在于提供所述ZnO#SiO₂納米粒子在作為催化劑合成聚乳酸或降解RhB中的應用。

為實現上述發明目的，本發明提供如下技術方案：