[發(fā)明專利]一種多功能多孔核殼狀復(fù)合納米材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211514208.6
• 申請日: 2022-11-29
• 公開（公告）號: CN115805063A
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛傳斌;鮑青;劉項(xiàng)宇;楊濤;楊明英
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: B01J20/28
• 分類號: B01J20/28;B01J20/26;B01J20/06;B01J20/30;B01J20/02;C02F1/28;A61K47/69;A61K47/02;C02F101/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發(fā)明公開了一種多功能多孔核殼狀復(fù)合納米材料及其制備方法。主要由從內(nèi)到外的功能型納米顆粒層、金屬有機(jī)框架材料外殼構(gòu)成；通過高溫?zé)岱纸夥ㄖ苽浍@得功能型納米顆粒(NPs)作為內(nèi)核，通過表面活性劑的修飾使得功能型納米顆粒分散至水溶液中，形成含有功能型納米顆粒的水溶液，通過在含有功能型納米顆粒的水溶液中添加金屬有機(jī)框架材料的前驅(qū)體溶液和金屬離子溶液，使得金屬有機(jī)框架材料在功能型納米顆粒的表面形核生長形成金屬有機(jī)框架材料外殼，從而形成多孔核殼狀納米顆粒。本發(fā)明制備獲得的復(fù)合納米顆粒具有高的比表面積、孔隙率以及多功能性，在藥物運(yùn)載、靶向性疾病診療、重金屬雜質(zhì)過濾吸附等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多功能復(fù)合納米材料和制備方法，尤其是涉及一種多功能多孔核殼狀復(fù)合納米材料及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著納米技術(shù)的飛速發(fā)展，單一功能的納米材料難以滿足各個(gè)領(lǐng)域的需求。因此，將多種功能整合于一體的多功能納米材料受到越來越多的關(guān)注。通過在功能型納米顆粒的表面包裹多孔的金屬有機(jī)框架材料，可以有效地將納米顆粒的功能性與金屬有機(jī)框架材料的多孔性相結(jié)合，得到功能性多孔核殼狀復(fù)合納米材料。

目前為止，以功能型納米顆粒為內(nèi)核的多孔核殼狀材料多采用介孔二氧化硅為外殼。二氧化硅材料不易降解，因此當(dāng)納米顆粒用于生物體內(nèi)時(shí)，難以被生物體排出。此外，二氧化硅外殼的介孔孔徑不利于小分子的吸附與運(yùn)載。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種多功能多孔核殼狀復(fù)合納米材料及其制備方法。

本發(fā)明通過在功能型納米顆粒的表面修飾表面活性劑，并利用金屬有機(jī)框架材料在納米顆粒表面優(yōu)先形核生長的特性，制備得到金屬有機(jī)框架材料包裹功能型納米顆粒的核殼狀多孔納米材料。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一、一種多功能多孔核殼狀復(fù)合納米材料：

主要由從內(nèi)到外的功能型納米顆粒層、金屬有機(jī)框架材料外殼構(gòu)成。

所述的功能型納米顆粒采用四氧化三鐵納米顆粒、上轉(zhuǎn)換納米顆粒或者單質(zhì)鉍納米顆粒等。所述的功能型納米顆粒尺寸均一，且能夠良好分散于有機(jī)溶劑中。

所述金屬有機(jī)框架材料選自網(wǎng)狀金屬有機(jī)骨架材料(IRMOFs)、類沸石咪唑骨架材料(ZIFs)、萊瓦希爾骨架材料(MILs)中的一種。所述的金屬有機(jī)框架材料具有多孔的結(jié)構(gòu)特征，孔隙率大且比表面積高。

二、一種多功能多孔核殼狀復(fù)合納米材料的制備方法，方法包括以下步驟：

1)通過高溫?zé)岱纸夥ㄖ苽浍@得功能型納米顆粒NPs作為內(nèi)核；

2)通過表面活性劑的修飾使得功能型納米顆粒分散至水溶液中，形成含有功能型納米顆粒的水溶液；

3)通過在含有功能型納米顆粒的水溶液中添加金屬有機(jī)框架材料的前驅(qū)體配體溶液和金屬離子溶液的方式，使得金屬有機(jī)框架材料在功能型納米顆粒的表面形核生長形成金屬有機(jī)框架材料外殼，從而形成多孔核殼狀納米顆粒。

所述金屬有機(jī)框架材料外殼的厚度為2～100nm；

所述金屬有機(jī)框架材料的前驅(qū)體配體選二甲基甲酰胺、甲酸、富馬酸、聯(lián)苯-3,3,4,4-四甲酸、苯-1,3,5-三甲酸、萘二甲酸、2-甲基咪唑、N-羥基鄰苯二甲酰亞胺、草酸、吡啶-3,5-二甲酸酯(鹽)、2-羥基吡啶中的一種或幾種。

所述多功能多孔核殼狀復(fù)合納米材料的比表面積為50～1500m²/g，孔隙尺寸為1～50nm。

本發(fā)明的復(fù)合納米顆粒材料中，從內(nèi)到外分別分為功能型納米顆粒、金屬有機(jī)框架材料外殼的內(nèi)外兩層。