[發明專利]一種可控緩釋催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201911416020.6
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111097522B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 李夢娟;林毅
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;B01J35/02
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;張仕婷

一種可控緩釋催化劑的制備方法，尤其是以溶解為觸發條件的可控緩釋催化劑，屬于新材料及化學領域。本發明采用水溶性聚乙烯醇s?PVA包覆納米鐵氧化物粒子Fesubgt;x/subgt;Osubgt;y/subgt;，制備殼核結構粒子Fesubgt;x/subgt;Osubgt;y/subgt;@s?PVA催化劑，具有以溶解為觸發條件的可控緩釋特征。本發明涉及的制備技術具有操作便捷、成本較低、制備的殼核結構催化劑復合材料具有顯著的可控緩釋效果。

技術領域

本發明涉及一種可控緩釋催化劑的制備方法，尤其是以溶解為觸發條件的可控緩釋催化劑，屬于新材料及化學領域。

背景技術

作為鐵氧化物家族的主要成員，三氧化二鐵及四氧化三鐵被廣泛用作各類反應的催化劑。其中，三氧化二鐵可被視為半導體用作光催化劑用于有機物的降解。納米四氧化三鐵具有仿生酶催化的性質，可以活化雙氧水氧化底物。另外，三氧化二鐵及四氧化三鐵也被用于Fenton、類Fenton等體系的反應。同時，還可以利用四氧化三鐵的磁性，實現藥物或傳感器的負載、靶向運輸及回收等作用。對于藥物釋放、環境可降解材料等領域的應用，要求鐵氧化物不能立即發揮作用，而是在指定的時間之后，通過如光照、電場、溶解等外部條件的刺激，才能起到作用。這就需要開發一種具有緩釋效果的鐵氧化物催化劑，以便控制作用時間，達到更好的作用。

水溶性聚乙烯醇（s-PVA）具有良好的機械性能、耐光性及耐酸堿性，對人體和環境無毒無害，可通過調節其聚合度及醇解度改變其溶解速度，是理想的緩釋殼層材料。本發明采用水溶性聚乙烯醇（s-PVA）包覆納米鐵氧化物粒子制備的Fe_xO_y@s-PVA殼核結構粒子作為催化劑，使其具有以溶解為觸發條件的可控緩釋特征。

發明內容

本發明的目的是克服現有鐵氧化物催化劑立即參與反應，不能起到緩釋催化的作用的不足，提供一種可控緩釋催化劑的制備方法，制備的Fe_xO_y@s-PVA殼核結構緩釋催化劑，其s-PVA殼層厚度可控制在3~60nm范圍內，溶解速度在18小時～120天的范圍內可任意調節。

本發明的技術方案，一種可控緩釋催化劑的制備方法，采用水溶性聚乙烯醇s-PVA包覆納米鐵氧化物粒子Fe_xO_y，制備殼核結構粒子Fe_xO_y@s-PVA催化劑，具有以溶解為觸發條件的可控緩釋特征。

進一步地，按重量份計，步驟如下：

（1）s-PVA水溶液的制備：將5～50份的水溶性聚乙烯醇s-PVA溶解于500份水中，使其充分溶解，制成質量分數1%～10%的s-PVA水溶液；

（2）包覆：在步驟（1）中繼續加入2.5～10份的納米鐵氧化物粒子和0.05～0.15份的表面活性劑，300～3000r/min的轉速攪拌3～9小時，得到懸浮液；

（3）后處理：過濾，依次用水和乙醇反復洗滌，隨后過濾干燥；

（4）重復：在步驟（3）所得物料中加入相同重量份、步驟（1）配置的s-PVA水溶液和步驟（2）所述表面活性劑；隨后按照步驟（2）的參數進行攪拌、步驟（3）進行后處理，重復上述操作若干次，得到Fe_xO_y@s-PVA殼核結構的可控緩釋催化劑。

進一步地，所述水溶性聚乙烯醇s-PVA具體為醇解度75%~99%，聚合度1700~2400的水溶性聚乙烯醇。

進一步地，步驟（4）所述重復的包覆次數為1~8次。

進一步地，制備得到的可控緩釋催化劑的s-PVA殼層厚度控制在3~60nm范圍內，溶解速度在18小時～15天的范圍內任意調節。

進一步地，通過調節s-PVA的醇解度和聚合度控制s-PVA殼層的溶解速度。