磁性介孔超高氮含量核壳结构复合微球的制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115845755A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202310109501.2B01J35/08(2006.01)(22)申请日2023.02.14B01J35/10(2006.01)B01J37/00(2006.01)(71)申请人复旦大学附属中山医院B01J32/00(2006.01)地址200032上海市徐汇区医学院路136号(72)发明人邓勇辉刘述德吴昊沈锡中(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有限公司31227专利代理师周一新(51)Int.Cl.B01J13/02(2006.01)B01J20/26(2006.01)B01J20/28(2006.01)B01J20/30(2006.01)B01J27/24(2006.01)B01J31/06(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称磁性介孔超高氮含量核壳结构复合微球的制备方法和应用(57)摘要本发明公开了磁性介孔超高氮含量核壳结构复合微球的制备方法和应用，包括以磁性纳米颗粒为种子，通过溶胶‑凝胶法在磁性纳米颗粒表面沉积一层致密二氧化硅保护层，得到磁性复合微球；去离子水、有机溶剂、磁性复合微球分散于油水混合溶剂中，得到分散液A；三聚氰胺和甲醛分散于去离子水中，并在碱性催化剂的作用下形成溶液B；分散液A加入溶液B中，滴加酸性催化剂，100℃继续搅拌，后处理，得到磁性介孔超高氮含量核壳结构复合微球，其具有强的超顺磁响应性、较大的介孔孔道、规则有序的核壳结构、超高氮含量及官能团的高分子/碳基结构、可控的亲疏水性且易于物质传输扩散的特性，可作为载体应用在吸附分离、催化、药物释放等领域。CN115845755ACN115845755A权利要求书1/2页1.一种磁性介孔超高氮含量核壳结构复合微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以磁性纳米颗粒为种子，通过溶胶‑凝胶法在磁性纳米颗粒表面沉积包覆一层致密二氧化硅保护层，得到磁性复合微球；(2)将去离子水和有机溶剂混合得到油水混合溶剂，先所述磁性复合微球分散于所述油水混合溶剂中，再将大分子嵌段共聚物分散于所述油水混合溶剂中，充分超声分散，得到分散液A；其中，所述大分子嵌段共聚物作为表面活性剂在所述油水混合溶剂中形成胶束，胶束均匀分散，部分胶束通过分子间作用力吸附在所述磁性复合微球表面；(3)将三聚氰胺和甲醛分散于去离子水中，并在碱性催化剂的作用下形成高氮预聚物的溶液B；(4)将分散液A加入溶液B中，其中胶束与高氮预聚物之间通过氢键作用形成复合胶束，并进一步沉积到磁性复合微球表面，得到混合液；(5)在所述混合液中滴加酸性催化剂，加入完全后在100℃下继续搅拌6～10h，预聚体进一步聚合并在聚合体中装载表面活性剂，得到核壳结构复合微球坯体；其中所述核壳结构复合微球坯体的结构从内到外依次为：磁性纳米颗粒/致密二氧化硅/具有介观结构的表面活性剂和超高氮含量的高分子层；(6)对所述核壳结构复合微球坯体进行后处理，得到磁性介孔超高氮含量核壳结构复合微球；其中所述后处理选自如下两种方式之一：①所述核壳结构复合微球坯体在氮气中煅烧碳化，煅烧温度为350～800℃，煅烧时间为2～6h，得到表面强疏水性的磁性介孔超高氮含量碳基核壳结构复合微球；②所述核壳结构复合微球坯体通过溶剂萃取法脱除大分子表面模板剂，得到表面强亲水性的磁性介孔超高氮含量高分子基核壳结构复合微球。2.根据权利要求1所述磁性介孔超高氮含量核壳结构复合微球的制备方法，其特征在于，所述大分子嵌段共聚物为两亲性大分子嵌段共聚物F127。3.根据权利要求1所述磁性介孔超高氮含量核壳结构复合微球的制备方法，其特征在于，所述磁性纳米颗粒为磁性四氧化三铁颗粒，粒径为50～100nm。4.根据权利要求1所述磁性介孔超高氮含量核壳结构复合微球的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述分散液A中磁性复合微球、有机溶剂和去离子水的质量体积比为0.4～0.8g：0.5～1.0mL：10mL。5.根据权利要求1所述磁性介孔超高氮含量核壳结构复合微球的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述有机溶剂为1,3,5‑三甲苯。6.根据权利要求1所述磁性介孔超高氮含量核壳结构复合微球的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述碱性催化剂为0.01mol/L氢氧化钠溶液。7.根据权利要求1所述磁性介孔超高氮含量核壳结构复合微球的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述酸性催化剂为1mol/L盐酸溶液。8.根据权利要求1所述磁性介孔超高氮含量核壳结构复合微球的制备方法，其特征在于，步骤(1)和(5)中，还包括所述磁性复合微球通过磁铁分离，并用乙醇和水的混合溶液洗涤，室温干燥的后处理步骤。9.一种磁性介孔超高