[發明專利]pH響應雙向運動的Janus微馬達及其制備方法

有效

• 申請號: 202110678940.6
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113354950B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 張澤新;謝文慶
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C08G77/20
• 分類號: C08G77/20;C08L83/07;C08K3/22
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 周敏

1.一種Janus微馬達的制備方法，其特征在于：所述制備方法為：3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷與經退火處理的TiO₂微球在堿性條件及引發劑存在的條件下合成為所述Janus微馬達。

2.根據權利要求1所述的Janus微馬達的制備方法，其特征在于：所述退火溫度為200~800 °C；所述堿性條件為pH值為9~11；所述引發劑為偶氮二異丁腈或過硫酸鉀；所述3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷與所述TiO₂微球的投料比為10~50 μL/mg；所述3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷與所述引發劑的投料比為50~150 μL/mg。

3.根據權利要求1或2所述的Janus微馬達的制備方法，其特征在于：所述的Janus微馬達的制備方法具體包括以下步驟：

步驟1：將TiO₂微球按升溫速率為1~15 °C/min升溫至退火溫度后，保持恒定溫度1~5 h，冷卻至室溫得到退火處理后的TiO₂微球；

步驟2：將所述退火處理后的TiO₂微球于水中分散，加入氨水調至堿性，加入3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷反應0.5~4 h得到反應液；

步驟3：向所述反應液中加入引發劑，于60~100 °C下反應3~10 h，分離取沉淀，用水洗滌即得所述Janus微馬達。

4.根據權利要求3所述的Janus微馬達的制備方法，其特征在于：所述制備方法還包括TiO₂微球的制備：四異丙醇鈦與甲酸在有機溶劑中于120~180 °C下反應4~10 h后，經降溫、干燥得到所述TiO₂微球；所述四異丙醇鈦與所述甲酸的投料體積比為2~10:1。

5.由權利要求1至4中任一項所述的Janus微馬達的制備方法制備的Janus微馬達。

6.根據權利要求5所述的Janus微馬達，其特征在于：所述Janus微馬達具有相對的兩端，所述TiO₂微球被所述聚硅氧烷包覆的部分為PTPM端，所述TiO₂微球未被所述聚硅氧烷包覆的部分為TiO₂端。

7.根據權利要求6 所述的Janus微馬達，其特征在于：通過調節溶液pH值調節所述Janus微馬達的運動速度和運動方向。

8.根據權利要求7所述的Janus微馬達，其特征在于：所述Janus微馬達的雙向運動包括朝所述PTPM端方向運動和朝所述TiO₂端方向運動。

9.根據權利要求5所述的Janus微馬達，其特征在于：所述Janus微馬達呈球形、雞蛋形、或雪人形。