一种热稳定型的二元超分子水凝胶的制备方法，由四苯乙烯半紫精衍生物(TPE-4Q)为客体，葫芦[8]脲为主体通过主客体包结作用而形成，制备方法如下：将四苯乙烯半紫精衍生物(TPE-4Q)溶于水中，加入葫芦[8]脲，在70℃的条件下超声分散2小时，至葫芦脲完全溶解，制得橙色的热稳定型的二元超分子水凝胶。本发明专利技术的优点是：该二元超分子水凝胶具有高度的热稳定性、良好的pH敏感性、力作用响应性、客体响应性和荧光性能，可以负载并且几乎完全分离模型分子8-羟基芘-1,3,6-三磺酸三钠盐(HPTS)，其制备方法工艺简单、易于实施，有利于大规模推广应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超分子水凝胶软材料
，特别是一种热稳定型的二元超分子水凝胶的制备方法和应用。
技术介绍
小分子水凝胶是一种用途很广泛的软材料,在化学、生物学和材料科学中都有着举足轻重的作用，参见：1)Steed,J.W.Chem.Commun.2011,47,1379–1383；2)Huang,X.、Terech,P.、RaghavanS.R.、Weiss,R.G.J.Am.Chem.Soc.2005,127,4336–4344；3)LeeK.-Y.、Mooney,D.J.Chem.Rev.2001,101,1869–1879。小分子水凝胶由于在化妆品、药物传递、光电传感、环境污染治理等方面有着突出的应用而得到了广泛的关注，参见：Dastidar,P.Chem.Soc.Rev.2008,37,2699–2715。小分子构筑的超分子水凝胶是由小分子之间通过主客体相互作用联结得到的，因而这种水凝胶相比于传统的高分子水凝胶有着很好的降解能力。因此，为了发挥这一优点，小分子凝胶中可以引入各种功能的基团，加之其易降解和刺激响应性能，就可以制备多刺激响应的超分子水凝胶，参见：Wang,K.-P、Chen,Y.、Liu,Y.Chem.Commun,2015,51,1647–1649。通过主客体相互作用将小分子连接成为网状结构就可以简便有效的得到具有刺激响应性质的水凝胶，参见：Wang,Z.、Guo,D.-S.、Zhang,J.、Liu,Y.ActaChim.Sinica,2012,70,1709–1715。目前报道的刺激响应的超分子水凝胶由于主客体作用随着温度的升高而减弱并且分子中柔性链随着温度的升高而伸展，因而这样的水凝胶通常都有着温度不稳定性，参见：Zhang,J.、Guo,D.-S.、Wang,L.-H.、WangZ.、Liu,Y.SoftMatter,2011,7,1756-1762。为了解决小分子凝胶的温度不稳定的问题，加强超分子主客体的相互作用，如利用葫芦脲和半紫精的较强的相互作用制备凝胶的方式，可以被用来作为制备热稳定型超分子水凝胶的新的方式。四苯乙烯是一类聚集诱导发光类型的分子，参见：Mei,J.、Leung,L.C.、Kwok,T.K.、Lam,W.Y.、Tang,B.-Z.Chem.Rev.,2015,115,11718-11940。相比于聚集诱导淬灭分子，四苯乙烯类分子在荧光材料方面有着非常重要的作用。将四苯乙烯衍生物分子引入到热稳定型凝胶中，不仅可以让四苯乙烯的刚性结构进一步提高凝胶的热稳定性，并且四苯乙烯衍生物的荧光在凝胶这种高浓度状态中也会增强。所以可利用四苯乙烯聚集诱导发光的性质，制备荧光凝胶材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术分析，提供一种热稳定型的二元超分子水凝胶的制备方法和应用，该二元超分子水凝胶为基于葫芦[8]脲和四苯乙烯半紫精衍生物超分子组装的多刺激响应的超分子水凝胶，具有良好的稳定性、荧光发光性能和高度的热稳定性，并且对酸碱性、力作用和多种客体具有良好的响应性，是一种新型易降解凝胶材料，并且这种凝胶有着对模板分子8-羟基芘-1,3,6-三磺酸三钠盐(HPTS)的强负载和分离能力。本专利技术的技术方案：一种热稳定型的二元超分子水凝胶的制备方法，由四苯乙烯半紫精衍生物(TPE-4Q)为客体，葫芦[8]脲为主体通过主客体包结作用而形成，所述四苯乙烯半紫精衍生物(TPE-4Q)的化学结构式为：制备方法如下：将四苯乙烯半紫精衍生物(TPE-4Q)溶于水中，加入葫芦[8]脲，在70℃的条件下超声分散2小时，至葫芦脲完全溶解，制得橙色的热稳定型的二元超分子水凝胶。所述四苯乙烯半紫精衍生物(TPE-4Q)、葫芦[8]脲和水的用量比为5mmol：10mmol：1L。一种所制备的热稳定型的二元超分子水凝胶的应用，用于负载并且分离阴离子型有机化合物。本专利技术的反应机理和产品特性：在水溶液中，四苯乙烯半紫精衍生物和葫芦[8]脲形成平面网状的二维超分子有机框架结构，在高浓度或者离心操作的情况下，这种平面二维超分子有机框架结构进行层层堆积形成三维结构，从而形成稳定的超分子水凝胶。本专利技术制备出来的凝胶具有对温度有着高度稳定性能。将制备好的凝胶加热至200℃，该凝胶依然可以保持凝胶状态而不会解聚。此外，该凝胶也具有多刺激响应性。在凝胶中加入少量盐酸，凝胶解聚成浑浊液体，再加入氢氧化钠之后，液体恢复成凝胶状态；该凝胶会随着反复振荡而变成粘稠状液体，而静置之后又会恢复成凝胶；在凝胶中加入甲基半紫精、胱胺二盐酸盐等竞争客体之后，凝胶破坏。本专利技术的优点是：该二元超分子水凝胶具有高度的热稳定性、良好的pH敏感性、力作用响应性、客体响应性和荧光性能，可以负载并且几乎完全分离模型分子8-羟基芘-1,3,6-三磺酸三钠盐(HPTS)，其制备方法工艺简单、易于实施，有利于大规模推广应用。附图说明图1为TPE-4Q和葫芦脲形成的二元超分子水凝胶的SEM形貌。图2为该二元超分子水凝胶热稳定性和多刺激响应的照片示意图。图3为该二元超分子水凝胶的动态温度扫描流变数据图。图4为该二元超分子水凝胶的动态频率扫描流变数据图。图5为该二元超分子水凝胶的动态应变扫描流变数据图。图6为该二元超分子水凝胶稳态剪切流变数据图。图7为该二元超分子水凝胶负载并分离HPTS的荧光光谱图。图8为该二元超分子水凝胶负载并分离HPTS的紫外可见吸收光谱图。图9为该二元超分子水凝胶的形成示意图。具体实施方式实施例：一种热稳定型的二元超分子水凝胶的制备方法，由四苯乙烯半紫精衍生物(TPE-4Q)为客体，葫芦[8]脲为主体通过主客体包结作用而形成，所述四苯乙烯半紫精衍生物(TPE-4Q)的化学结构式为：制备方法如下：将27.37mg四苯乙烯半紫精衍生物(TPE-4Q)溶于27.37mg水中，加入66.45mg葫芦[8]脲，在70℃的条件下超声分散2小时，至葫芦脲完全溶解，制得橙色的热稳定型的二元超分子水凝胶。图1为该二元超分子水凝胶的SEM形貌。图9为该二元超分子水凝胶的形成示意图。该二元超分子水凝胶热稳定性的检测：1)可视检测：将超分子水凝胶装在小瓶中倒置，凝胶稳定，浸入200℃的油浴锅里5分钟，取出倒置，凝胶保持不变。图2为该二元超分子水凝胶热稳定性的照片示意图2)动态温度扫描检测：将超分子水凝胶放置在流变仪上，固定应变为0.1％，固定频率为1rad/s，温度扫描区间为25-200℃，间隔为1℃\本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热稳定型的二元超分子水凝胶的制备方法，其特征在于：由四苯乙烯半紫精衍生物(TPE‑4Q)为客体，葫芦[8]脲为主体通过主客体包结作用而形成，所述四苯乙烯半紫精衍生物(TPE‑4Q)的化学结构式为：制备方法如下：将四苯乙烯半紫精衍生物(TPE‑4Q)溶于水中，加入葫芦[8]脲，在70℃的条件下超声分散2小时，至葫芦脲完全溶解，制得橙色的热稳定型的二元超分子水凝胶。
【技术特征摘要】
1.一种热稳定型的二元超分子水凝胶的制备方法，其特征在于：由四苯乙烯半紫精衍
生物(TPE-4Q)为客体，葫芦[8]脲为主体通过主客体包结作用而形成，所述四苯乙烯半紫精
衍生物(TPE-4Q)的化学结构式为：
制备方法如下：将四苯乙烯半紫精衍生物(TPE-4Q)溶于水中，加入葫芦[8]脲，在70℃
的条件下超声分散2小时，至葫芦脲完全溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘育，陈旭漫，张瀛溟，王丽华，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。