一种核壳结构纳米线的高效制备方法与流程

文档序号:14044615阅读:380来源:国知局

本发明属于纳米材料技术领域,具体涉及一种核壳结构纳米线的高效制备方法。



背景技术:

近年来,各种各样的纳米材料吸引着人们的关注,其中一维纳米材料一直是研究热点之一。一维纳米材料是一种具有较大长宽比的材料,分为无机和有机材料两种。无机材料有金纳米棒、银纳米线等,在光热、导电等领域有着重要作用。在一维有机纳米材料中,一种由聚合物组装而成的纳米线备受关注。聚合物可以通过组装得到不同长度和宽度的纳米线,可以实现多种修饰和功能化。聚合物纳米线可以作为模板制备杂化材料,作为填料实现基体的增韧改性,也可以作为载药体延长药物在体内的停留时间。因此,聚合物纳米线在复合材料、生物医药等领域有很大的应用价值。

目前,制备一维聚合物纳米线的方法有传统的组装(macromol.rapidcommun.2009,30,267-277)、结晶诱导组装(j.am.chem.soc.2016,138,4484-4493)等。传统的组装通过调控聚合物的结构参数获得纳米线,结构参数要求高,得到的产物纯度低;结晶诱导组装的方法可以得到规整的纳米线,但是,适用的聚合物种类有限且合成繁琐,同时纳米线的核心高度结晶,不能进行功能化修饰。我们一直在发展dna与聚合物相互作用制备纳米线的方法—dna模板法,但是,之前的dna与聚合物胶束制备纳米线的方法(angew.chem.int.ed.2012,51,1-5),实验周期长,制备效率低,应用受到限制。因此,发展一种简便高效制备纳米线的方法意义重大。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种核壳结构纳米线的高效制备方法。

本发明提供的核壳结构纳米线的高效制备方法,是基于两亲性嵌段聚合物和dna相互作用的,具体步骤为:

(1)首先,将一定量的两亲性嵌段聚合物溶于良溶剂中;加入一定量的质子化的水;

(2)再加入一定量的dna水溶液,混合30分钟到12小时;

(3)再加入足量的水形成纳米线,稳定1小时-72小时;加入交联剂交联,得到稳定存在的纳米线。

其中,所述的嵌段聚合物为聚(乙二醇)-b-聚(4-乙烯基吡啶)(或疏水的胺类聚合物),亲水段为聚(乙二醇),分子量为2000-20000,疏水段为聚(4-乙烯基吡啶)(或疏水的胺类聚合物),分子量可以在3000-20000之间;

本发明中,所述的良溶剂为甲醇(或胺类聚合物的良溶剂),所述质子化的水为二氧化碳饱和的水(二氧化碳饱和水可通过连续通入二氧化碳气体1h的去离子水而获得)。所述dna的碱基对数在700-50000之间;所述的交联剂为1,4-二溴丁烷,交联程度为5%-100%之间。

本发明中,加入一定量的质子化的水,可以将部分聚(4-乙烯基吡啶)(或疏水的胺类聚合物)质子化,从而带正电,可以与带负电的dna作用。

本发明中,再加入一定量的dna水溶液后,这时,聚合物仍然没有开始胶束化。

本发明中,聚合物的加入量与dna的加入质量比例可以为80/1-10/1之间。

本发明中,混合时间30分钟到12小时,主要是为了使得dna与聚合物充分结合。

本发明中,加入足量的水,表示加入的水使得聚合物充分的胶束化,最终的含水量可以从80%-100%,优选80%-90%。

本发明中,最终纳米线的浓度可以为0.01mg/ml-10mg/ml。

本发明中,稳定一段时间是可以1小时-72小时;优选24小时到48小时。

本发明中,交联后的纳米线可以一直稳定存在。

本发明的优点在于:(1)该制备纳米线的方法时间大大缩短,当水加入完成时,纳米线也制备完成。(2)该方法对聚合物的结构参数要求很低。(3)该制备纳米线的方法简单高效,可以高浓度大批量制备纳米线。

附图说明

图1是实施例1中peg113-b-p4vp45/5522bpdna单分散米线的的tem图。

图2是实施例2中peg113-b-p4vp76/5522bpdna单分散米线的的tem图。

图3是实施例3中peg113-b-p4vp100/5522bpdna单分散米线的的tem图。

图4是实施例4中peg113-b-p4vp45/8592bpdna单分散米线的的tem图。

图5是实施例5中peg113-b-p4vp76/8592bpdna单分散米线的的tem图。

图6是实施例6中peg113-b-p4vp100/8592bpdna单分散米线的的tem图。

图7是实施例7中peg113-b-p4vp100/20kbpdna多分散米线的的tem图。

具体实施方式

实施例1peg113-b-p4vp45/5522bpdna单分散纳米线的制备

2mlpeg113-b-p4vp45甲醇溶液(2mg/ml),缓慢加入3ml饱和二氧化碳水,再缓慢加入1ml5522bpdna水溶液(0.2mg/ml),缓慢搅拌4h,之后加入14ml二氧化碳水。稳定24h后,之后加入1μl1,4-二溴丁烷交联48h。

实施例2peg113-b-p4vp76/5522bpdna单分散纳米线的制备

2mlpeg113-b-p4vp76甲醇溶液(2mg/ml),缓慢加入3ml饱和二氧化碳水,再缓慢加入1ml5522bpdna水溶液(0.2mg/ml),缓慢搅拌4h,之后加入14ml二氧化碳水。稳定24h后,之后加入1μl1,4-二溴丁烷交联48h。

实施例3peg113-b-p4vp100/5522bpdna单分散纳米线的制备

2mlpeg113-b-p4vp100甲醇溶液(2mg/ml),缓慢加入3ml饱和二氧化碳水,再缓慢加入1ml5522bpdna水溶液(0.2mg/ml),缓慢搅拌4h,之后加入14ml二氧化碳水。稳定24h后,之后加入1μl1,4-二溴丁烷交联48h。

实施例4peg113-b-p4vp45/8592bpdna单分散纳米线的制备

2mlpeg113-b-p4vp45甲醇溶液(2mg/ml),缓慢加入3ml饱和二氧化碳水,再缓慢加入1ml8592bpdna水溶液(0.2mg/ml),缓慢搅拌4h,之后加入14ml二氧化碳水。稳定24h后,之后加入1μl1,4-二溴丁烷交联48h。

实施例5peg113-b-p4vp76/8592bpdna单分散纳米线的制备

2mlpeg113-b-p4vp76甲醇溶液(2mg/ml),缓慢加入3ml饱和二氧化碳水,再缓慢加入1ml8592bpdna水溶液(0.2mg/ml),缓慢搅拌4h,之后加入14ml二氧化碳水。稳定24h后,之后加入1μl1,4-二溴丁烷交联48h。

实施例6peg113-b-p4vp100/8592bpdna单分散纳米线的制备

2mlpeg113-b-p4vp100甲醇溶液(2mg/ml),缓慢加入3ml饱和二氧化碳水,再缓慢加入1ml8592bpdna水溶液(0.2mg/ml),缓慢搅拌4h,之后加入14ml二氧化碳水。稳定24h后,之后加入1μl1,4-二溴丁烷交联48h。

实施例7peg113-b-p4vp100/20kbpdna大批量多分散纳米线的制备

100mlpeg113-b-p4vp100甲醇溶液(40mg/ml),缓慢加入150ml饱和二氧化碳水,再缓慢加入50ml20kbpdna水溶液(4mg/ml),缓慢搅拌4h,之后加入700ml二氧化碳水。稳定24h后,之后加入2ml1,4-二溴丁烷交联48h。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1