[發明專利]一種可見光響應轉變表面極性的二氧化硅納米粒子的制備方法

有效

• 申請號: 202110046123.9
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112898803B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 史林啟;鄧飛;劉勇;馬如江;劉陽;安英麗
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C09C1/30
• 分類號: C09C1/30;C09C3/12;C09C3/10;C09C3/08;C07D407/06;C01B33/18;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 張耀

1.一種可見光響應轉變表面極性的二氧化硅納米粒子的制備方法，其特征在于：首先通過溶膠-凝膠法制備了粒徑均一、大小可控的二氧化硅納米粒子，然后通過硅烷偶聯劑在二氧化硅表面水解修飾上供體仲胺和PEG，最后通過供受體反應制備出表面具有可見光響應分子和PEG的二氧化硅納米粒子；包括

1)二氧化硅納米粒子的制備步驟，通過正硅酸四乙酯在一定體積的乙醇、水、氨水的混合溶劑中水解反應，經乙醇離心洗滌后，得到SiO₂納米粒子；

2)二氧化硅表面修飾供體胺的步驟，將步驟1)所得SiO₂納米粒子和N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]苯胺分散在一定體積的重蒸甲苯中，經反應后得到表面修飾仲胺的二氧化硅納米粒子；

3)二氧化硅表面修飾PEG的步驟，將步驟2)所得表面修飾仲胺的二氧化硅納米粒子和聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚分散在適量的重蒸甲苯中，經反應后得到表面修飾供體胺和PEG的二氧化硅納米粒子；

4)二氧化硅表面修飾光響應的DASA分子的步驟，將步驟3)所得表面修飾仲胺和PEG的二氧化硅納米粒子與Meldrum’s受體分散在四氫呋喃中，反應后得到表面修飾有光響應DASA分子的復合殼層二氧化硅納米粒子；

其中3)二氧化硅表面修飾PEG具體步驟是，

步驟2)制備的表面修飾仲胺的二氧化硅和聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚以1：3.72的質量比分散在適量的重蒸甲苯中，90℃下加熱24h，反應結束后離心洗滌干燥得到表面修飾供體胺和PEG的二氧化硅納米粒子；

4)二氧化硅表面修飾光響應的DASA分子具體步驟是，

步驟3)制備的表面修飾仲胺和PEG的二氧化硅納米粒子與Meldrum’s受體以1:1的質量比分散在適量四氫呋喃中，25℃下反應12h，離心、洗滌、干燥得到表面修飾有光響應DASA分子的復合殼層二氧化硅納米粒子。

2.根據權利要求1所述的可見光響應轉變表面極性的二氧化硅納米粒子的制備方法，其特征在于：其中

1)二氧化硅納米粒子的制備具體步驟是

量取一定體積的乙醇、水、氨水(25％)以30:1.5:1的體積比在圓底燒瓶里快速混合，攪拌1h后快速加入3％體積分數的正硅酸四乙酯(TEOS)，室溫攪拌24h，用乙醇離心洗滌，反復3次，真空干燥得到白色粉末狀的SiO₂納米粒子。

3.根據權利要求1所述的可見光響應轉變表面極性的二氧化硅納米粒子的制備方法，其特征在于：其中

2)二氧化硅表面修飾供體胺具體步驟是

步驟1)制備的二氧化硅納米球和N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]苯胺以1:4.28的質量比分散在一定體積的重蒸甲苯中，首先60℃加熱1h，然后在N₂下110℃回流24h，反應結束后用甲苯反復洗滌5次，真空干燥得到表面修飾仲胺的二氧化硅納米粒子。

4.根據權利要求1所述的可見光響應轉變表面極性的二氧化硅納米粒子的制備方法，其特征在于：所述的Meldrum’s受體通過以下方法得到

2,2-二甲基-1,3-二惡唑烷-4,6-二酮與糠醛以1.05:1的物質的量之比溶解在適量的超純水中，逐漸加熱到75℃，保持75℃攪拌2h，反應結束冷卻至室溫，抽濾，用適量超純水洗滌2次，所得固體溶解在二氯甲烷中，然后用一定體積的飽和硫酸氫鈉、水、飽和碳酸氫鈉、飽和食鹽水依次洗滌，有機相用無水MgSO₄干燥，抽濾，有機相旋蒸得到固體，干燥得到Meldrum’s受體。

5.根據如權利要求1所述的可見光響應轉變表面極性的二氧化硅納米粒子的制備方法，其特征在于：在二氧化硅表面修飾的光響應DASA分子可通過仲胺化不同的三甲氧基硅烷進行修飾，得到不同波長響應的二氧化硅納米粒子。