[發明專利]嗅源承載材料及制備方法，嗅源制備方法和嗅源制備系統

在審

• 申請號: 202111496034.0
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114160099A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 楊飛宇;曹軼超
• 申請（專利權）人: 上海市刑事科學技術研究院
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;A01K15/02;B01J20/30
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所(普通合伙) 11309
• 代理人: 陳霽

1.一種警犬訓練用嗅源承載材料，其特征在于，基本組分由片狀的微米級氧化石墨烯及負載在所述氧化石墨烯上的納米級磁性二氧化硅微球組成，其中，一片氧化石墨烯上負載有多個磁性二氧化硅微球，所述磁性二氧化硅微球修飾有二甲基硅氧烷聚合物。

2.根據權利要求1所述的嗅源承載材料，其特征在于，所述磁性二氧化硅微球為包覆有二氧化硅的Fe₃O₄。

3.如權利要求1或2所述的嗅源承載材料的制備方法，其特征在于，包括步驟：

(1)將0.5-3.5重量份的六水合三氯化鐵溶解至30-80體積份的乙二醇溶液中，加入0.1-0.9重量份的氧化石墨烯，攪拌，再加入1-6重量份的強堿弱酸鹽，超聲分散后，得到第一混合液；

(2)將第一混合液傾倒至反應釜，并放入烘箱在180-220℃下反應8-12小時，之后冷卻至室溫，然后進行磁性分離、清洗、烘干，得到由氧化石墨烯及氧化石墨烯負載的磁性微球組成的片狀夾心納米材料；

(3)將1重量份的片狀夾心納米材料分散在200體積份的乙醇中，超聲處理后，再加入50體積份的水，攪拌，得到第二混合液；

(4)往所述第二混合液中加入2-4體積份濃度為30％的氨水后，加熱到45℃，并維持20分鐘，然后，再加入3.5-5.5體積份的正硅酸四乙酯和1.5-2.5體積份的硅烷偶聯劑，攪拌，以完成磁性微球的二氧化硅包覆和雙鍵的修飾，得到第一材料；

(5)將1重量份的第一材料分散在200體積份的乙醇或乙腈中，再加入0.05-0.08重量份的油相引發劑和3-10重量份的二甲基硅醇，在不活潑氣體氣氛下，進行原子轉移自由基聚合反應，以制備所述嗅源承載材料；

其中，在上述步驟中，當重量份的單位為克時，體積份的單位為毫升。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，

所述強堿弱酸鹽為醋酸鈉和/或檸檬酸鈉；

所述反應釜由聚四氟乙烯制備而成；

所述油相引發劑為過氧化苯甲酰。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，

在所述步驟(1)中，將0.65重量份的六水合三氯化鐵溶解至30體積份的乙二醇溶液中，加入0.12重量份的氧化石墨烯，攪拌，再加入3.2重量份的醋酸鈉，超聲分散30分鐘后，得到第一混合液；

在所述步驟(2)中，將第一混合液傾倒至反應釜，并放入烘箱在200℃下反應10小時，之后冷卻至室溫，然后進行磁性分離、清洗、60℃烘干，得到由氧化石墨烯及氧化石墨烯負載的磁性微球組成的片狀夾心納米材料；

在所述步驟(4)中，往所述第二混合液中加入2體積份濃度為30％的氨水后，加熱到45℃，并維持20分鐘，然后，再加入4.5體積份的正硅酸四乙酯和1.5體積份的硅烷偶聯劑，攪拌12小時，以完成磁性微球的二氧化硅包覆和雙鍵的修飾，得到第一材料；

在所述步驟(5)中，將1重量份的第一材料分散在200體積份的乙醇或乙腈中，再加入0.05重量份的油相引發劑和3重量份的二甲基硅醇，在氮氣氣氛下，進行12小時的原子轉移自由基聚合反應，以制備所述嗅源承載材料。

6.一種警犬用嗅源制備方法，其特征在于，應用于嗅源制備系統，所述嗅源制備系統包括熱臺和冷臺；其中，在所述嗅源制備系統的使用狀態下，所述冷臺位于所述熱臺的上方；所述方法包括：

將氣味源物質放置在熱臺面對所述冷臺的一側，以及將權利要求1或2所述的嗅源承載材料吸附到所述冷臺面對所述熱臺的一側；

使用所述熱臺將所述氣味源物質加熱到第一溫度，以促使所述氣味源物質揮發；

使用所述冷臺將所述嗅源承載材料降低到第二溫度，使得揮發的所述氣味源物質滯留在所述嗅源承載材料中，以制備所述警犬用嗅源；其中，所述第二溫度低于所述第一溫度。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，

當所述氣味源物質為TNT時，所述第一溫度為60℃，或者，當所述氣味源物質為2,4DNT時，所述第一溫度為35℃；

所述第二溫度為20℃。