[發明專利]交聯納米多孔糖類基材料及其制造方法

在審

• 申請號: 201980046614.4
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN112469775A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 柯穎年;李天樂;林志堅;程丹;李基凡
• 申請（專利權）人: 納米及先進材料研發院有限公司
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08J3/24;C08B15/10;C08B37/02;C08B37/16
• 代理公司: 深圳宜保知識產權代理事務所(普通合伙) 44588
• 代理人: 王琴;曹玉存

1.一種具有由式(I)表示的單糖單元的交聯納米多孔糖類基材料:

其中R₁、R₂、R₃獨立地選自氫、甲基、乙基、丁基、戊基、辛基、乙酰基、丙酸酯、丁酸酯、苯甲酰基、鄰苯二甲酸酯、2-羥乙基、2-羥丙基、羧甲基、羧甲基鈉、2-羧乙基鈉、硫酸鈉、叔丁基二甲基硅烷基或氰乙基；n是6至1300之間的整數；以及

所述材料的平均孔半徑為0.5至200納米、粒徑為5至500微米、松密度為1至680kg/m³，導熱系數為0.015至0.05W/mK，以及

所述材料以相對于其重量1至520％的一種或多種保水能力、具有140°的水接觸角的防水能力、每1克所述材料吸收1至600毫克/立方米的氨的能力、每千克所述材料交換和吸收鎘、鉻、鉛、銅、鋅、鈷、汞和/或鎳金屬離子的能力為0.1至1000cmol單電荷陽離子進行功能化；以及

所述材料通過將所述糖類與一種或多種相同或不同種類的交聯劑在一鍋和溶劑體系中反應而獲得，所述糖類的脫水葡萄糖單元與所述交聯劑的摩爾比在1:0.25至1:5之間，然后干燥所述納米多孔糖類基材料，

其中所述一種或多種交聯劑向所述糖類引入兩個或更多個選自羧酸或羧酸酐基團、異氰酸酯基或硫氰酸酯基、乙烯基、甲硅烷基、環氧基、磺基、硫基或胺基的同官能或異官能基團。

2.根據權利要求1所述的交聯納米多孔糖類基材料，其中所述糖類包含α-糖苷鍵或β-糖苷鍵。

3.根據權利要求1所述的交聯納米多孔糖類基材料，其中所述糖類選自纖維素、糊精或環糊精或其衍生物。

4.根據權利要求3所述的交聯納米多孔糖類基材料，其中所述糖類選自環糊精或其衍生物時，n為6至8。

5.根據權利要求3所述的交聯納米多孔糖類基材料，其中所述糖類選自纖維素或其衍生物時，n為120至1300。

6.根據權利要求3所述的交聯納米多孔糖類基材料，其中所述環糊精衍生物選自α-、β-或γ-環糊精。

7.根據權利要求1所述的交聯納米多孔糖類基材料，其中所述反應和干燥過程在攝氏-78度至200度的溫度范圍內進行。

8.根據權利要求1所述的交聯納米多孔糖類基材料，其中在所述干燥之前，用一種低表面張力溶劑體系代替所述溶劑體系，以得到填充有所述低表面張力溶劑的納米多孔溶膠凝膠。

9.根據權利要求8所述的交聯納米多孔糖類基材料，其中所述低表面張力溶劑體系包含氫氟醚的組分。

10.根據權利要求9所述的交聯納米多孔糖類基材料，其中所述納米多孔溶膠凝膠填充有所述氫氟醚組分，並在環境溫度和壓力下或在超臨界條件下干燥。

11.一種制備根據權利要求1所述的交聯納米多孔糖類基材料的方法，其特征在于，所述方法包括:

在攝氏-78度至200度的溫度范圍內，使所述糖類與一種或多種相同或不同種類的交聯劑反應，在一鍋和在一個溶劑體系中所述糖類的脫水葡萄糖單元與所述交聯劑的摩爾比在1:0.25至1:5之間；

干燥反應混合物以獲得所述交聯納米多孔糖類基材料。

12.根據權利要求11所述的方法，其中所述方法進一步包括在所述反應期間和在所述干燥之前，使用一種或多種交聯劑與所述糖類的單糖單元反應將一個或多個官能基團引入糖類中，其中所述糖類的脫水葡萄糖單元與所述交聯劑的摩爾比在1:0.25至1:5之間。

13.根據權利要求11所述的方法，其中所述方法進一步包括在所述干燥之前和/或之后，使用一種或多種表面接枝劑在所述反應期間將一個或多個官能基團引入糖類中，其中所述糖類的脫水葡萄糖單元與所述表面接枝劑的摩爾比在1:1至1:3之間。