【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及,属碳材料制备、温敏性改性及应用的
。
技术介绍
有机-无机复合物是一种功能性复合材料,刺激响应性有机-无机复合材料,极大地改善了复合材料的性能,复合物的物理化学性能可通过外界条件调节以满足不同的应用需求,例如药物输送、生物纳米技术、传感器等;在刺激响应性聚合物中,温度响应性聚合物在生物医学领域应用最多,可利用人体温度的微小变化作药物释放?’聚N-异丙基丙烯酰胺是温敏聚合物,在水溶液中发生相转变时的最低临界溶解温度为32°C。当温度低于32°C时,聚合物中的酰胺基与溶剂水之间形成氢键,聚合物呈亲水性;当温度高于32°C时,由于聚合物中酰胺基与溶剂水之间氢键断裂,聚合物呈疏水性;故聚N-异丙基丙烯酰胺对温度的响应性能被应用到生物医学领域,例如蛋白质的吸附和纯化、药物输送、催化领域。聚N-异丙基丙烯酰胺也可以接枝多种基体,合成温敏性复合材料。 碳球是最重要的碳材料,物化性能优越,具有化学稳定性、热稳定性、优异的机械加工性及导电导热性,可作锂电池的阳极材料、吸附剂、电化学电极、碳膜等多种复合材料;为了提高碳球的应用范围,常对碳球表面进行改性和功能化处理,以使碳球表面增加含氧官能团,如羧基、羟基和羰基,使含双键的有机物附着到碳球表面,获得碳球/聚合物复合材料,以提高碳球的应用范围。
技术实现思路
专利技术目的 本专利技术的目的是针对
技术介绍
的状况,以碳球为原料,将碳球进行硅烷化处理,接枝温敏性聚合物聚N-异丙基丙烯酰胺,制成温敏性碳球复合物,以改变碳球的化学物理性能,扩大碳球的使用范围。 技术方案 ...
【技术保护点】
一种温敏性聚合物接枝碳球复合物的制备方法,其特征在于:使用的化学物质材料为:碳球、N‑异丙基丙烯酰胺、N,N‑亚甲基二丙烯酰胺、过硫酸铵、硫酸、硝酸、γ‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、无水乙醇、去离子水、氮气,其准备用量如下:以克、毫升、厘米3为计量单位γ‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷:制备方法如下:(1)碳球表面氧化改性①配制混酸溶液量取硫酸90mL±1mL、硝酸30mL±1mL,置于烧杯中,搅拌混合2min,成混酸溶液;②超声分散,氧化改性将碳球1g±0.001g置于烧杯中,加入混酸溶液120mL±1mL,然后将烧杯置于超声分散仪中,进行超声分散,超声波频率40KHz,超声分散时间30min,成碳球混合液;然后将烧杯移入恒温水浴加热磁力搅拌器内,在80℃下继续搅拌反应20min;③抽滤将氧化改性的碳球混合液置于抽滤瓶的布氏漏斗中,用微孔滤膜进行抽滤,滤膜上留存产物滤饼,废液抽至滤瓶中;④洗涤、抽滤将产物滤饼置于烧杯中,加入去离子水50mL,搅拌洗涤5min,然后在抽滤瓶上抽滤;洗涤、抽滤重复进行三次;⑤真空干燥将产物滤饼置于石英容器中,然后置于干燥箱中干燥,干燥温度80℃, ...
【技术特征摘要】
1.一种温敏性聚合物接枝碳球复合物的制备方法,其特征在于:使用的化学物质材料为:碳球、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-亚甲基二丙烯酰胺、过硫酸铵、硫酸、硝酸、Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、无水乙醇、去离子水、氮气,其准备用量如下:以克、毫升、厘米3为计量单位y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷:制备方法如下: (I)碳球表面氧化改性 ①配制混酸溶液 量取硫酸90mL土 lmL、硝酸30mL土 lmL,置于烧杯中,搅拌混合2min,成混酸溶液; ②超声分散,氧化改性 将碳球lg±0.0Olg置于烧杯中,加入混酸溶液120mL±lmL,然后将烧杯置于超声分散仪中,进行超声分散,超声波频率40KHz,超声分散时间30min,成碳球混合液;然后将烧杯移入恒温水浴加热磁力搅拌器内,在80°C下继续搅拌反应20min ; ③抽滤 将氧化改性的碳球混合液置于抽滤瓶的布氏漏斗中,用微孔滤膜进行抽滤,滤膜上留存产物滤饼,废液抽至滤瓶中; ④洗涤、抽滤 将产物滤饼置于烧杯中,加入去离子水50mL,搅拌洗涤5min,然后在抽滤瓶上抽滤; 洗涤、抽滤重复进行三次; ⑤真空干燥 将产物滤饼置于石英容器中,然后置于干燥箱中干燥,干燥温度80°C,真空度.0.09MPa,干燥时间720min,干燥后为氧化碳球C-OH ;(2)制备乙烯基功能化碳球 ①配制Υ_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷水溶液 量取Υ_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷1.5mL±0.01mL、去离子水40mL±lmL,加入烧杯中,搅拌5min,成0.1671mol/L的y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷水溶液; ②称取氧化改性碳球0.5g±0.0Olg,量取无水乙醇50mL± lmL、去离子水30mL±lmL,加入三口烧瓶中,搅拌5min,成混合液; ③将盛有混合液的三口烧瓶置于超声分散仪上,超声分散处理30min,超声波频率40KHz ; ④将盛有混合液的三口烧瓶放入水浴磁力搅拌器内,加热温度60°C±2°C,搅拌,滴加Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷水溶液,滴加速度1.5mL/min,滴加时间26min,滴加后,搅拌反应240min ; 滴加搅拌过程中将发生功能化反应,反应式如下:式中:C-OH:氧化碳球 C10H17O5S1:乙烯基功能化碳球 CH3OH:甲醇 ⑤抽滤,将功能化反应后的混合液置于抽滤瓶的布氏漏斗中,用微孔滤膜进行抽滤,留存产物滤饼,废液抽至滤瓶中; ⑥洗漆、抽滤,将产物滤饼置于烧杯中,加入无水乙醇30mL,搅拌洗漆5min;然后用微孔滤膜进行抽滤,抽滤后得产物滤饼; 无水乙醇洗涤、抽滤重复进行三次; ⑦真空干燥,将抽滤后的滤饼置于石英容器中,然后置于真空干燥箱中干燥,干燥温度60°C,真空度0.09MPa,干燥时间720min,干燥后成乙烯基功能化碳球; (3)制备温敏性聚合物接枝碳球复合物 温敏性聚合物接枝碳球复合物是在三口瓶中进行的,是在水浴、加热、氮气保护下完成的; ①配制过硫酸铵水溶液,称取过硫酸铵0.009g±0.0Olg,量取...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭兴梅,刘旭光,杨永珍,邱丽,杜泽锋,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:山西;14
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