一种均聚物纳米囊泡及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种均聚物纳米囊泡及其制备方法和应用，该均聚物纳米囊泡包括由均聚物自组装而成的均聚物囊泡和沉积在均聚物囊泡上的纳米银，均聚物由4,4'-二氨基二苯醚和均苯四甲酸二酐以1：0.2～4的摩尔比聚合而成，纳米银与均聚物中羧基的摩尔比为(1～20):1；其制备方法为：先利用两种具有多官能度的酸酐和胺在常温下进行缩聚反应产生均聚物，然后使均聚物自组装为均聚物囊泡，最后在均聚物囊泡上沉积纳米银以得到均聚物纳米囊泡；该均聚物囊泡制备过程简便、制备周期短、具有pH响应性并且稳定性和催化性较高，在催化领域和抗菌领域有广泛的应用前景。
【专利说明】一种均聚物纳米囊泡及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子材料领域，涉及一种囊泡及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]近些年来，各国的科学家对于聚合物自组装技术一直保持着浓厚的兴趣，通过自组装技术可以形成许多新奇而又存在很大应用潜力的结构，如胶束、囊泡、盘状结构、蠕虫状结构、
[0003]棒状结构等。而在这其中，聚合物囊泡由于其中心空腔的存在，使得它相比于其他结构来说有很大的优越性。由于聚合物所含基团的不同，聚合物囊泡可以对外界环境的变化做出智能的响应，如在pH、温度、光、磁场和氧化还原条件的影响下，聚合物囊泡的形态、结构或者组成会发生相应的变化。正是这些智能响应性使得聚合物囊泡在很多领域都有广泛的应用潜力，如药物载体、微反应器、造影剂、金属纳米粒子制备模板等。
[0004]pH响应是众多刺激响应因素中研究很多的一种类型，并且条件也很好控制。一般的pH响应基团是羧基或者氨基，随着pH的不同可以使得羧基或者氨基质子化或者去质子化，从而造成其亲疏水性的变化，达到控制聚合物囊泡形态或者结构变化的目的。
[0005]虽然大多数人的目光都是聚焦在两亲性共聚物身上，但是随着研究的进行，人们渐渐发现均聚物也有相似的结构与优势，并且由于其制备步骤的简便性得到越来越多的关注。一些骨架中既含有亲水基团又含有疏水基团的均聚物在一定条件下可以自组装形成胶束或者囊泡。
[0006]金属纳米粒子如纳米银已经被证实有很好的催化性能，但是它们容易团聚以及容易被氧化的缺陷使得其催化性能大打折扣，并且不能长久保存。因此找到一种能够使纳米银长久保存的载体是很有价值的，而一些特定的聚合物囊泡正好符合这些标准，但是大部分的共聚物囊泡作为模板制备纳米银，不仅制备步骤繁琐，而且催化性能不高。
【发明内容】
[0007]本发明针对现有技术的不足，主要目的在于提供一种不仅制备过程简便而且具有很高稳定性和催化性的均聚物纳米囊泡。
[0008]本发明的另一个目的在于提供一种上述均聚物纳米囊泡的制备方法。
[0009]本发明的第三个目的在于提供上述均聚物纳米囊泡的用途。
[0010]为达到上述目的，本发明的解决方案是:
[0011]一种均聚物纳米囊泡，包括由均聚物自组装而成的均聚物囊泡和沉积在均聚物囊泡上的纳米银，均聚物的结构式为:
[0012]
【权利要求】
1.一种均聚物纳米囊泡，其特征在于:包括由均聚物自组装而成的均聚物囊泡和沉积在所述均聚物囊泡上的纳米银，所述均聚物的结构式为:
2.根据权利要求1所述的均聚物纳米囊泡，其特征在于:所述均聚物由4，4’- 二氨基二苯醚和均苯四甲酸二酐以1:0.2~4的摩尔比聚合而成，优选地，所述均聚物由4，4’-二氨基二苯醚和均苯四甲酸二酐以1:1的摩尔比聚合而成；或者，所述均聚物囊泡的粒径为100~600nm,所述纳米银的粒径为2~20nm,所述均聚物纳米囊泡的粒径为102~620nm。
3.一种制备如权利要求1或2所述的均聚物纳米囊泡的方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)均聚物的合成步骤: 把有机溶剂分为两部分，将4，4’ - 二氨基二苯醚溶解于一部分有机溶剂中，把4，4’ - 二氨基二苯醚全部溶解后得到的溶液作为第一溶液，将均苯四甲酸二酐溶解于另一部分有机溶剂中并把得到的溶液作为第二溶液，所述4，4’ - 二氨基二苯醚和所述均苯四甲酸二酐的摩尔比为1: 0.2~4，把所述第二溶液分为2~8等份，于Ih内依次将所述等份加入到所述第一溶液中，室温搅拌lh，得到均聚物溶液； (2)均聚物囊泡的制备步骤: 将步骤(1)所得的均聚物溶液稀释至0.5~8mg/mL,在剧烈搅拌下以10~40d/min的速度滴加三倍于所述有机溶剂体积的去离子水，透析后得到含有均聚物囊泡的水溶液； (3)均聚物纳米囊泡的合成步骤: 将步骤(2)所得含有均聚物囊泡的水溶液与硝酸银水溶液均匀混合，在搅拌条件下加入硼氢化钠水溶液，在去离子水中透析24h后得到均聚物纳米囊泡水溶液。
4.根据权利要求3所述的制备均聚物囊泡的方法，其特征在于:步骤(1)中的有机溶剂为二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、二甲亚砜、二氯甲烷、四氢呋喃和氯仿中的一种或几种，所述4,4’ - 二氨基二苯醚的加入量为I~lOOmmol，所述4，4’ - 二氨基二苯醚和所述均苯四甲酸二酐的摩尔比为1:1，所述一部分有机溶剂的体积为10~200mL，所述另一部分有机溶剂的体积为20~150mL，所述均聚物囊泡的羧基与所述硝酸银水溶液中银离子的摩尔比为1: (I~20)，所述硼氢化钠水溶液中硼氢化钠与所述硝酸银水溶液中银离子的摩尔比为(I ~40):1。
5.根据权利要求4所述的制备均聚物囊泡的方法，其特征在于:当所述有机溶剂为乙酸乙酯时，所述4，4’ - 二氨基二苯醚的加入量为5mmol，所述一部分有机溶剂的体积为20mL，所述另一部分有机溶剂的体积为30mL，所述第二溶液分为3等份，所述均聚物溶液稀释至0.5mg/mL,所述速度为10d/min,所述均聚物囊泡的羧基与所述硝酸银水溶液中银离子的摩尔比为1:3，所述硼氢化钠水溶液中硼氢化钠与所述硝酸银水溶液中银离子的摩尔比为5:1。
6.根据权利要求4所述的制备均聚物囊泡的方法，其特征在于:当所述有机溶剂为二甲基甲酰胺时，所述4，4’ - 二氨基二苯醚的加入量为20mmol，所述一部分有机溶剂的体积为50mL，所述另一部分有机溶剂的体积为60mL，所述第二溶液分为4等份，所述均聚物溶液稀释至3mg/mL，所述速度为22d/min，所述均聚物囊泡的羧基与所述硝酸银水溶液中银离子的摩尔比为1:6，所述硼氢化钠水溶液中硼氢化钠与所述硝酸银水溶液中银离子的摩尔比为14:1。
7.根据权利要求4所述的制备均聚物囊泡的方法，其特征在于:当所述有机溶剂为二氯甲烷时，所述4，4’ - 二氨基二苯醚的加入量为40mmol，所述一部分有机溶剂的体积为130mL，所述另一部分有机溶剂的体积为120mL，所述第二溶液分为6等份，所述均聚物溶液稀释至5mg/mL，所述速度为30d/min，所述均聚物囊泡的羧基与所述硝酸银水溶液中银离子的摩尔比为1:12，所述硼氢化钠水溶液中硼氢化钠与所述硝酸银水溶液中银离子的摩尔比为24:1。
8.根据权利要求4所述的制备均聚物囊泡的方法，其特征在于:当所述有机溶剂为二甲亚砜时，所述4，4’ - 二氨基二苯醚的加入量为90mmol，所述一部分有机溶剂的体积为180mL，所述另一部分有机溶剂的体积为140mL，所述第二溶液分为7等份，所述均聚物溶液稀释至7mg/mL，所述速度为36d/min，所述均聚物囊泡的羧基与所述硝酸银水溶液中银离子的摩尔比为1:18，所述硼氢化钠水溶液中硼氢化钠与所述硝酸银水溶液中银离子的摩尔比为37:1。
9.如权利要求1或2所述的均聚物纳米囊泡在制备作为芳香族硝基化合物的催化剂中的应用，优选地，所 述均聚物纳米囊泡在制备用于催化四硝基苯酚还原的催化剂中的应用。
10.如权利要求1或2所述的均聚物纳米囊泡在制备抗菌剂中的应用，优选地，所述均聚物纳米囊泡在制备用于抑制大肠杆菌或金黄色葡萄球菌的抗菌剂中的应用。
【文档编号】C07C215/80GK104028303SQ201410217730
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】杜建忠, 孙辉 申请人:同济大学