[發明專利]一種兩親性Janus SiO2納米粒子的制備方法

有效

• 申請號: 201811138230.9
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109231218B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 高黨鴿;張盟雨;呂斌;馬建中
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C01B33/12
• 分類號: C01B33/12
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本發明涉及一種兩親性Janus SiO2納米粒子的制備方法。本發明的技術方案：首先，以納米SiO₂、硅烷偶聯劑A?151為原料，疏水化改性納米SiO₂；然后，在聚苯乙烯樹脂的熔點溫度下，將疏水納米SiO₂的一部分沉積在聚苯乙烯樹脂中，通過空氣等離子體刻蝕納米SiO₂裸露的一部分，將粒子疏水基團刻蝕為親水基團。最后，用有機溶劑溶解聚苯乙烯，釋放粒子得到兩親性Janus SiO₂納米粒子。本發明的優點在于用簡單、方便的方法制備高度不對稱的兩親性SiO₂納米粒子，并且這種方法對環境污染小，還具有很高的通用性，可以對各種粒子的表面進行修飾。

技術領域

本發明涉及一種不對稱納米粒子的制備方法，具體涉及一種兩親性Janus SiO2納米粒子的制備方法。

背景技術

Janus粒子主要是由其粒子兩半球表面的化學基團不同而導致其不對稱結構，如親水/疏水、極性/非極性、正電荷/負電荷等。對于親水/疏水納米粒子由于它的幾何形態和表面化學效應決定了其擁有優異的組裝結構和界面吸附行為性能，使其在表面活性劑、催化劑、醫學領域功能涂層以及生物傳感器等具有潛在的應用前景。但同樣決定了其制備方法比較困難，對于兩親性Janus粒子，熱力學穩定性的要求，使其表面自由能趨向于最低，導致最終粒子極易形成具有均勻表面和能量最低的球形粒子。所以，采用傳統合成粒子的方法是很難得到兩親性Janus粒子。

目前，Janus粒子的制備方法有Pickering乳液法、模板法、細乳液法、乳液相分離、微流體法等。在眾多的制備方法中，微流體技術具有良好的單分散性和較高的可控性，但需要特殊的設備。由于大部分流體通道的尺寸相對較大，所得到的Janus粒子粒徑也較大；Pickering乳液法制備的樣品通常形貌不好、粒徑不夠均一；而模板法由于具有較高的穩定性和良好的窄間限域作用，能嚴格地控制納米材料的大小和形貌，可以制備出形貌比較規整、性能優良的兩親性Janus粒子，并且這種方法對環境污染小，還具有很高的通用性，可以對各種粒子的表面進行修飾。因此，本發明采用一種兩親性Janus SiO2納米粒子的制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種兩親性Janus SiO2納米粒子的制備方法，該制備方法簡單、方便還具有很高的通用性，而且制備出的兩親性Janus粒子的形貌比較規整、性能優良，解決了其他制備方法所面臨的粒徑也較大、形貌不好、粒徑不夠均一的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種兩親性Janus SiO2納米粒子的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：以納米SiO₂、硅烷偶聯劑A-151為原料，疏水化改性納米SiO₂；

步驟二：用有機溶劑稀釋聚苯乙烯樹脂，將稀釋好的聚苯乙烯溶液旋涂在聚四氟乙烯板上；

步驟三：用無水乙醇溶解疏水化納米SiO₂，然后將其旋涂在聚苯乙烯樹脂膜上，在聚苯乙烯的熔點溫度下讓納米SiO₂一部分沉積在聚苯乙烯樹脂中；

步驟四：用空氣等離子體刻蝕將納米SiO₂裸露的一部分的疏水基團刻蝕成親水基團；用四氫呋喃將聚苯乙烯樹脂溶解，釋放粒子得到兩親性Janus SiO₂納米粒子。

進一步的，一種兩親性Janus SiO2納米粒子的制備方法，具體步驟如下：