[發明專利]一種反藍莓型結構的氧化鋅/氧化鈰中空微球的制備方法

有效

• 申請號: 202011379127.0
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112295515B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 陳鳳鳳;丁寧;胡曉峰;李云興;楊成;顧志國
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 劉峰

本發明提供了一種具有反藍莓型結構的氧化鋅/氧化鈰中空微球的制備方法，包括：提供未經表面改性與表面修飾的聚苯乙烯微球的水分散液；將鋅鹽加入所述的聚苯乙烯微球分散液中，升溫至35～95℃，加入堿反應不少于30分鐘，經離心、洗滌，得到藍莓型結構的聚苯乙烯/氧化鋅復合粒子；在聚苯乙烯/氧化鋅復合粒子的水分散液中加入鈰鹽，升溫至35～95℃后，加入沉淀劑反應不少于30分鐘，得到聚苯乙烯/氧化鋅/氧化鈰復合粒子；以上述所制備的復合粒子為模板，通過特定溶劑溶解或高溫煅燒除去聚苯乙烯微球，得到反藍莓型結構的氧化鋅/氧化鈰中空微球。氧化鋅/氧化鈰中空微球中氧化鋅納米粒子粒徑與數量、氧化鈰殼層的厚度及組成具有可控性。

技術領域

本發明屬于功能性納米復合材料技術領域，具體涉及到一種反藍莓型結構的氧化鋅/氧化鈰中空微球的制備方法。

背景技術

皮膚老化或皮膚疾病產生的主要原因之一是紫外線的強烈照射，而正確使用防曬類產品是防止上述問題產生的有效手段。氧化鋅納米粒子是一種非常重要且廣泛使用的物理防曬劑。但由于粒子之間存在較強的范德華力以及較高的表面能，氧化鋅納米粒子容易發生團聚而使其原有的紫外屏蔽性能降低。與此同時，與微米級氧化鋅相比，氧化鋅納米粒子在紫外線照射下產生活性氧(ROS)的能力增強，過多的ROS會導致細胞死亡。

目前，反藍莓型結構的中空微球方面的研究較多，但是組成同時涉及氧化鋅和二氧化鈰，即將氧化鋅納米粒子固定在二氧化鈰中空微球的殼層內表面還未見報道。為了將多個納米粒子引入到中空結構的內部，最常用的方法是犧牲模板法，該方法涉及將納米粒子和殼層材料連續沉積到模板上，然后選擇性去除模板以獲得中空結構。盡管如此，為了使納米粒子和殼層材料成功地沉積到模板的表面，對模板進行表面預處理是一項必不可少的工作，而且這也被認為是犧牲模板法中最關鍵的步驟。但是，表面預處理使得整個制備過程變得更加復雜、所得材料的結構可控性差以及產率低下。

因此，本領域亟需一種反藍莓型結構的氧化鋅/氧化鈰中空微球的制備方法，且工藝需要簡單有效，能適合工業化生產。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

本發明的目的在于提出一種簡單、高效的制備反藍莓型結構的氧化鋅/氧化鈰中空微球的新方法。無需對聚苯乙烯微球及中間產物聚苯乙烯/氧化鋅復合粒子進行任何預先的表面改性與修飾，達到簡化過程、降低成本的目的。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：一種反藍莓型結構的氧化鋅/氧化鈰中空微球的制備方法，包括，采用未經表面改性與表面修飾的聚苯乙烯微球的水分散液；將鋅鹽加入所述聚苯乙烯微球的水分散液中，升溫至35～95℃后，加入堿反應不少于30分鐘的時間，經離心、洗滌，得到藍莓型結構的聚苯乙烯/氧化鋅復合粒子；在藍莓型結構的聚苯乙烯/氧化鋅復合粒子的水分散液中加入鈰鹽，升溫至35～95℃后，加入沉淀劑反應不少于30分鐘，得到聚苯乙烯/氧化鋅/氧化鈰復合粒子；將聚苯乙烯/氧化鋅/氧化鈰復合粒子通過特定溶劑溶解或高溫煅燒除去聚苯乙烯微球，得到反藍莓結構的氧化鋅/氧化鈰中空微球。

作為本發明所述反藍莓型結構的氧化鋅/氧化鈰中空微球的制備方法的一種優選方案，其中：所述聚苯乙烯微球粒徑不小于200納米；優選地，聚苯乙烯微球粒徑為1000～2000納米。

作為本發明所述反藍莓型結構的氧化鋅/氧化鈰中空微球的制備方法的一種優選方案，其中：所述鋅鹽為乙酸鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、碳酸鋅或氯化鋅中的一種，優選為乙酸鋅；所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、尿素、六亞甲基四胺或氨水中的一種。

作為本發明所述反藍莓型結構的氧化鋅/氧化鈰中空微球的制備方法的一種優選方案，其中：所述鋅鹽與堿的摩爾比為1：0.25～4。