[發(fā)明專利]一種具有pH響應性的介孔Janus納米片乳化劑及其制備方法和用途

有效

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• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111298711B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 劉益江;楊江燕;王佳琳;黎華明
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B01F17/00
• 分類號: B01F17/00;B01F17/52;B01F17/54;C08F8/42;C08F292/00;C08F220/34;C08F220/36;C08F226/06;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 徐樓

本發(fā)明公開了一種具有pH響應性的介孔Janus納米片乳化劑，在表面活性劑的作用下，結合正硅酸甲酯(TMOS)的溶膠?凝膠作用獲得核殼結構納米顆粒(ZIF@mSiO₂)。然后，通過4?(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷修飾介孔二氧化硅外層(mSiO₂)，并通過ATRP聚合反應在介孔二氧化硅外側接枝具有pH響應性的聚合物。最后，介孔二氧化硅內側經疏水改性得到具有pH響應性的介孔Janus納米片乳化劑。該乳化劑具有兩親性質和較大比表面積，且片狀材料能極大地提高乳液的穩(wěn)定性。同時還通過調節(jié)pH值實現了可控乳化?去乳化過程，有利于介孔Janus納米片乳化劑的回收和重復利用。

技術領域

本發(fā)明涉及一種介孔Janus納米片乳化劑，具體涉及一種具有pH響應性的介孔Janus納米片乳化劑的制備方法和用途，屬于納米復合材料領域。

背景技術

Janus是古羅馬神話中的雙面神，自從1991年法國科學家Pierre-Gilles DeGennes在其諾貝爾獲獎致辭中首次使用Janus一詞來描述具有雙重性質的顆粒(P.G.DeGennes.Rev.Mod.Phys.1992,64,645-648.)后，這種表面具有雙重性質的Janus材料便引起了人們極大的研究興趣。Janus材料具有形貌的不對稱或者組成/性質的不對稱，包括顆粒，棒，片和中空球等，在藥物輸送、乳液催化、光學探針等諸多領域有廣闊的應用前景。其中，片狀Janus納米材料，因其兼具化學組成非對稱性和幾何結構非對稱性，表現出更加獨特的性能。當Janus納米片用作乳化劑時，以“鑲嵌”方式錨定在油/水界面，能形成更穩(wěn)定的油/水乳液。研究表明，介孔結構有利于物質傳輸并增大反應物接觸面積。同時，環(huán)境響應性的聚合物能對環(huán)境改變作出相應響應，在藥物載體、藥物輸送、可控催化劑等領域具有重要應用。因此，將Janus納米片、介孔結構和具有環(huán)境響應性的聚合物結合，并研究其作為乳化劑在可控乳化-去乳化過程上的應用具有重要意義。

發(fā)明內容

針對現有技術中存在不足，發(fā)明人通過界面保護法，將Janus納米片、介孔結構以及具有環(huán)境響應性的聚合物結合起來制備了一種具有pH響應性的介孔Janus納米片乳化劑。該乳化劑具有良好的乳化性能，利用其pH響應性可實現乳液體系的可控乳化-去乳化過程，并利于乳化劑的回收和重復利用。

本發(fā)明的目的在于可控制備一種具有pH響應性的介孔Janus納米片乳化劑，其主要特征是正硅酸甲酯(TMOS)在ZIF模板上經過溶膠-凝膠作用得到核殼納米顆粒(ZIF@mSiO₂)，再將4-(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷修飾在核殼結構納米顆粒(ZIF@mSiO₂)的mSiO₂層外側，得到具有ATRP反應活性的ZIF@mSiO₂-Cl，經抽提去除表面活性劑和用酸溶液刻蝕ZIF模板后得到HO-mSiO₂-Cl介孔納米片，最后在HO-mSiO₂-Cl介孔納米片mSiO₂-Cl一側接枝具有pH響應性的聚合物并對其內側(-OH側)進行疏水性改性，得到具有pH響應性的介孔Janus納米片乳化劑。

為實現上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案如下：