[發明專利]一種氮化碳基陰陽型可見光驅動膠體馬達的制備方法

有效

• 申請號: 202011268273.6
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112546976B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 吳英杰;王賀;劉松;張琪涵
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.一種氮化碳基陰陽型可見光驅動膠體馬達的制備方法，其特征在于它是按照以下步驟進行的：

一、制備聚電解質修飾后的模板微球：

①、將聚醚酰亞胺修飾的模板微球浸漬于濃度為1mg/mL～3mg/mL帶正電荷的聚電解質水溶液中，震蕩4min～6min，然后用濃度為0.5mol/L～1mol/L的NaCl水溶液清洗3次～5次，再浸漬于濃度為1mg/mL～3mg/mL帶負電荷的聚電解質水溶液中，震蕩4min～6min，最后用濃度為0.5mol/L～1mol/L的NaCl水溶液清洗3次～5次；

②、重復步驟一①8次～12次，得到聚電解質修飾后的模板微球；

二、制備包覆有氮化碳殼層的微球：

①、將聚電解質修飾后的模板微球分散于熔融的單氰胺中；

所述的熔融的單氰胺與聚電解質修飾后的模板微球的質量比為1:(0.5～1)；

②、在溫度為65℃～70℃的條件下，浸漬5min～10min，然后在室溫下，在振蕩器上震蕩20s～40s；

③、重復步驟二②15次～25次，得到吸附熔融單氰胺的模板微球；

④、將吸附熔融單氰胺的模板微球放置于石英舟中并置于管式爐，在氬氣保護下，以升溫速率為2.5℃/min～5℃/min，將溫度升溫至500℃～550℃，然后在煅燒溫度為500℃～550℃的條件下，煅燒4h～5h，最后洗滌、離心及干燥，得到包覆有氮化碳殼層的微球；

三、真空濺射：

將包覆有氮化碳殼層的微球分散于去離子水中，得到包覆有氮化碳殼層的微球分散液，在親水基底上滴加包覆有氮化碳殼層的微球分散液，靜置10h～18h待自然鋪展成單層粒子，在電流20mA～30mA的條件下，將包覆有氮化碳殼層的微球通過真空濺射的方法在表面半修飾金屬殼，濺射時間為2min～5min，用去離子水將親水基底上的粒子沖洗下來，在轉速為3000r/min～4500r/min的條件下，離心2min～3min，得到Pt/g-C₃N₄ Janus膠體馬達；

所述的包覆有氮化碳殼層的微球分散液濃度為0.5mg/mL～1mg/mL。

2.根據權利要求1所述的一種氮化碳基陰陽型可見光驅動膠體馬達的制備方法，其特征在于步驟一中所述的聚醚酰亞胺修飾的模板微球是按以下步驟制備的：將模板微球浸漬于濃度為1mg/mL～3mg/mL的聚醚酰亞胺水溶液中，在功率為30W～40W的條件下，震蕩4min～6min。

3.根據權利要求2所述的一種氮化碳基陰陽型可見光驅動膠體馬達的制備方法，其特征在于所述的模板微球為二氧化硅微球、聚苯乙烯球、碳微球或金屬-有機框架微球。

4.根據權利要求3所述的一種氮化碳基陰陽型可見光驅動膠體馬達的制備方法，其特征在于所述的模板微球的直徑為100nm～30μm。

5.根據權利要求1所述的一種氮化碳基陰陽型可見光驅動膠體馬達的制備方法，其特征在于步驟一中所述的帶正電荷的聚電解質為聚丙烯胺鹽酸鹽或聚二烯丙基二甲基氯化銨；步驟一中所述的帶負電荷的聚電解質為聚苯乙烯磺酸鈉或海藻酸鈉。

6.根據權利要求1所述的一種氮化碳基陰陽型可見光驅動膠體馬達的制備方法，其特征在于步驟一中將聚醚酰亞胺修飾的模板微球浸漬于濃度為1mg/mL～3mg/mL帶正電荷的聚電解質水溶液中，在功率為30W～40W的條件下，震蕩4min～6min，然后用濃度為0.5mol/L～1mol/L的NaCl水溶液清洗3次～5次，再浸漬于濃度為1mg/mL～3mg/mL帶負電荷的聚電解質水溶液中，在功率為30W～40W的條件下，震蕩4min～6min。

7.根據權利要求1所述的一種氮化碳基陰陽型可見光驅動膠體馬達的制備方法，其特征在于步驟三中所述的金屬殼為鉑金層。

8.根據權利要求1所述的一種氮化碳基陰陽型可見光驅動膠體馬達的制備方法，其特征在于步驟三中所述的金屬殼的厚度為10nm～50nm。