一种尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子及其制备方法与流程

本发明涉及希夫碱纳米粒子技术领域，尤其涉及一种尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子及其制备方法。

背景技术：

希夫碱是含有亚胺或亚胺取代特性基团的一类有机化合物，其结构多样化，具有良好的配位能力，可以和大多数金属配位生成配合物。鉴于其结构的特殊性和灵活性，在催化领域、生物活性和医药方面的应用研究越来越受到人们的青睐。特别是有机希夫碱为结构单元的π-共轭材料因其多样性、质轻、柔软、加工方便、光电性质可调等突出性能，广泛应用于发光器件、有机太阳能电池及光催化剂等领域。特别是在光电材料领域，有机π-共轭材料的发光效率不仅决定于组成材料的基元分子结构，而且也取决于分子聚集体中分子聚集态结构。

目前虽然有希夫碱聚合物纳米粒子合成方法的相关报道，但是粒径在200纳米左右甚至小于200纳米的希夫碱聚合物纳米粒子的合成仍然是本领域一个艰难且巨大的挑战。尤其是在药物递送、催化色谱、交胶体催化剂、离子模板等领域，需严格控制希夫碱纳米利离子的单分散性和粒径。本发明研制了一种以2,6-二氨基吡啶和福尔马林为原料，简单环保易纯化、且最小粒径小于200纳米的尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子的制备方法。

技术实现要素：

本发明提出了一种尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子及其制备方法，以2,6-二氨基吡啶和福尔马林经希夫碱为原料，制得的尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子粒径最小可达120nm，反应可在常温下条件进行，产物易分离纯化，制备方法简单易控，易于产业化生产。

本发明提出的一种尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子，由2,6-二氨基吡啶和福尔马林经希夫碱反应制得。

优选地，福尔马林中甲醛的浓度为30～40wt％。

优选地，2,6-二氨基吡啶和福尔马林中甲醛的摩尔比为1：2～18。

优选地，所述的尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子的粒径为120～2000nm。

本发明提出的一种尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：

s1、将2,6—二氨基吡啶放入反应器中，加入去离子水，将反应器密封，搅拌溶解，待2,6—二氨基吡啶溶解后加入福尔马林，继续将反应器密封，搅拌反应得到混合物料；

s2、将混合物料离心后倾去上清液，洗涤，提纯，烘干得到尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子。

本发明中，整个反应过程在常温下即可进行，利用保鲜膜对反应器进行密封，使用磁力搅拌器上进行搅拌。

优选地，s1中，2,6-二氨基吡啶和去离子水的质量体积比g：ml为0.1-0.2：300。

优选地，2,6-二氨基吡啶和去离子水的质量体积比g：ml为0.15：300。

优选地，s1中，搅拌反应温度为20-120℃。

优选地，s1中，搅拌反应温度为25℃。

优选地，s1中，搅拌反应时间为16～20h；优选地，搅拌反应时间为18h。

优选地，s1中，搅拌反应在高压釜中进行。

优选地，s2中，洗涤包括两次水洗和一次醇洗。

优选地，醇洗溶剂为甲醇。

优选地，s2中，提纯过程中使用的提纯溶剂为甲醇。

本发明中提纯溶剂还可以选择其他醇类，如乙醇，利用索式提取器进行提纯。

优选地，提纯时间为60～80h。

优选地，提纯时间为72h。

本发明中醇洗溶剂还可以选择其他醇类，如乙醇。

本发明以2,6-二氨基吡啶和福尔马林为原料，构筑具有纳米结构的希夫碱类体形聚合物，粒径最小可达120nm，图2所示的扫描电镜图可以看出，本发明具有很好的分散性，满足了实际应用要求；制备过程中使用去离子水作为溶剂，产物容易分离纯化，制备方法简单环保，整个制备过程可以通过2,6-二氨基吡啶和福尔马林配比的控制以及反应温度调节希夫碱类体形聚合物的粒径；本发明反应条件温和易控，节约了生产成本，易于产业化生产。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、以2,6-二氨基吡啶和福尔马林为原料，制得具有纳米结构的希夫碱类体形聚合物，纳米球粒径制备可控，最小可达120nm。

2、反应过程中以去离子水为溶剂，反应过程绿色、经济，产物易分离纯化，提高了纯度。

3、反应可在常温条件下反应，反应过程温和易控，便于产业化生产。

附图说明

图1为尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子的ft-ir谱图；

图2为尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子的扫描电镜图。

具体实施方式

如图1所示，图1为尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子的ft-ir谱图，图中虚线框标示的为希夫碱的c＝n特征峰；图2为尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子的扫描电镜图。

本发明提出的一种尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子，由2,6-二氨基吡啶和福尔马林经希夫碱反应制得。

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子，由2,6-二氨基吡啶和福尔马林经希夫碱反应制得；其中，2,6-二氨基吡啶和福尔马林中甲醛的摩尔比为1：2；福尔马林中甲醛的浓度为37wt％；尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子的粒径为120nm；

尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子由如下步骤制得：

s1、将0.15g2,6—二氨基吡啶放入反应器中，加入300ml去离子水，将反应器密封，搅拌溶解，待2,6—二氨基吡啶溶解后加入0.225g福尔马林，继续将反应器密封，20℃下搅拌反应18h得到混合物料；

s2、将混合物料离心后倾去上清液，水洗两次，用甲醇洗涤一次，利用索式提取器用甲醇提纯60h，烘干得到尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子。

实施例1制得尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子的扫描电镜图如图2所示，从图中可以看出，本发明制得的尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子具有很好的分散性。

实施例2

一种尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子，由2,6-二氨基吡啶和福尔马林经希夫碱反应制得；其中，2,6-二氨基吡啶和福尔马林中甲醛的摩尔比为1：18；福尔马林中甲醛的浓度为37wt％；制得的尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子的粒径为2000nm；

尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子由如下步骤制得：

s1、将0.15g2,6—二氨基吡啶放入反应器中，加入300ml去离子水，将反应器密封，搅拌溶解，待2,6—二氨基吡啶溶解后加入0.25g福尔马林，继续将反应器密封，25℃下搅拌30min，放入高压釜在120℃反应16h得到混合物料；

s2、将混合物料离心后倾去上清液，水洗两次，用甲醇洗涤一次，利用索式提取器用甲醇提纯80h，烘干得到尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子；

实施例3

一种尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子，由2,6-二氨基吡啶和福尔马林经希夫碱反应制得；其中，2,6-二氨基吡啶和福尔马林中甲醛的摩尔比为1：2；尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子的粒径为150nm；福尔马林中甲醛的浓度为40wt％

尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子由如下步骤制得：

s1、将0.15g2,6—二氨基吡啶放入反应器中，加入300ml去离子水，将反应器密封，搅拌溶解，待2,6—二氨基吡啶溶解后加入0.206g福尔马林，继续将反应器密封，25℃下搅拌1h，放入高压釜在60℃反应18h得到混合物料；

s2、将混合物料离心后倾去上清液，水洗两次，用甲醇洗涤一次，利用索式提取器用甲醇提纯72h，烘干得到尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子。

实施例4

一种尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子，由2,6-二氨基吡啶和福尔马林经希夫碱反应制得；其中，2,6-二氨基吡啶和福尔马林中甲醛的摩尔比为1：10；福尔马林中甲醛的浓度为40wt％；尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子的粒径为1500nm；

尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子由如下步骤制得：

s1、将0.2g2,6—二氨基吡啶放入反应器中，加入300ml去离子水，将反应器密封，搅拌溶解，待2,6—二氨基吡啶溶解后加入1.375g福尔马林，继续将反应器密封，25℃下搅拌30min，放入高压釜在60℃反应18h得到混合物料；

s2、将混合物料离心后倾去上清液，水洗两次，用甲醇洗涤一次，利用索式提取器用甲醇提纯72h，烘干得到尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子。

实施例5

一种尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子，由2,6-二氨基吡啶和福尔马林经希夫碱反应制得；其中，2,6-二氨基吡啶和福尔马林中甲醛的摩尔比为1：5；福尔马林中甲醛的浓度为30wt％；尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子的粒径为180nm；

尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子由如下步骤制得：

s1、将0.1g2,6—二氨基吡啶放入反应器中，加入300ml去离子水，将反应器密封，搅拌溶解，待2,6—二氨基吡啶溶解后加入0.458g福尔马林，继续将反应器密封，20℃下搅拌30min，放入高压釜在120℃反应20h得到混合物料；

s2、将混合物料离心后倾去上清液，水洗两次，用甲醇洗涤一次，利用索式提取器用甲醇提纯72h，烘干得到尺寸可控希夫碱类聚合物纳米粒子。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。