一种制备包覆贵金属纳米粒子复合胶束的方法技术

技术编号:20710261 阅读:28 留言:0更新日期:2019-03-30 15:23
本发明专利技术公开一种制备包覆贵金属纳米粒子复合胶束的方法,包括以下操作步骤:(1)将嵌段共聚物聚N‑异丙基丙烯酰胺‑b‑聚4‑乙烯基吡啶溶于N,N‑二甲基甲酰胺中,待其完全溶解后加入磁子和四苯基锌卟啉;(2)磁力搅拌后,将混合液转移到透析袋中水透析72h,每8h换一次水以除去N,N‑二甲基甲酰胺,结束水透析将溶液加水定容使四苯基锌卟啉的浓度为24μmol/L,得到ZnTPP/PNIPAM‑b‑P4VP复合胶束;(3)将ZnTPP/PNIPAM‑b‑P4VP复合胶束、贵金属盐溶液、供电子物质、去离子水混合均匀后,得到反应体系,将所述反应体系在光源下进行光照处理,制得负载贵金属纳米粒子的ZnTPP/PNIPAM‑b‑P4VP复合胶束。本发明专利技术通过光照还原能快速有效的在ZnTPP/PNIPAM‑b‑P4VP复合胶束上负载各种贵金属纳米粒子,能极大地增强了ZnTPP/PNIPAM‑b‑P4VP复合胶束的光稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种制备包覆贵金属纳米粒子复合胶束的方法
本专利技术属于材料与分析化学
,具体涉及一种制备包覆贵金属纳米粒子复合胶束的方法。
技术介绍
贵金属纳米粒子由于其特有的物理化学结构、低的生物毒性、高的催化性等优异性能而被广泛研究。但是由于表面能较高容易产生聚集沉淀,从而限制其进一步的应用。而将其负载到载体上,将使其稳定性得到极大的增强。在众多的载体中,嵌段共聚物胶束作为一种特殊结构的纳米粒子在诸多领域都有着广泛的应用,其所构造核壳的疏水性环境可以负载多种金属纳米粒子并使其稳定存在。而如何使其简单快速的负载到胶束上是其中的关键因素。另外一面,卟啉和金属卟啉类化合物广泛存在于自然环境和生命体中,例如作为光合作用核心部分的叶绿素;参与有氧呼吸的血红蛋白等都是金属卟啉类配合物。但是大多数金属卟啉都是具有疏水性的,比如叶绿素,在水溶液中应用较差。而将其负载到胶束上,可使其在水溶液中稳定存在。在供电子物质存在下,加入贵金属盐类,通过光照,可以简单快速的将金属盐还原为金属纳米粒子并使其负载到胶束上。而且金属纳米粒子与金属卟啉组装后,由于抑制单线态氧的产生,可以明显提高金属卟啉的光学稳定性。此方法过程简单,而且无二次污染,利于大规模的推广使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以扩大疏水卟啉应用范围的、包载贵金属纳米粒子的复合胶束的制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的。一种制备包覆贵金属纳米粒子复合胶束的方法,包括以下操作步骤:(1)将嵌段共聚物聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚4-乙烯基吡啶溶于N,N-二甲基甲酰胺中,待其完全溶解后加入磁子边搅拌边滴加四苯基锌卟啉,其中嵌段共聚物聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚4-乙烯基吡啶中所用的4-乙烯基吡啶与四苯基锌卟啉的摩尔比为195-205∶1;(2)磁力搅拌5-7小时后,将混合液转移到透析袋中水透析72h,每8h换一次水以除去N,N-二甲基甲酰胺,结束水透析将溶液加水定容使四苯基锌卟啉的浓度为24μmol/L,得到ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束;(3)将ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束、贵金属盐溶液、供电子物质、去离子水混合均匀后,得到反应体系,将所述反应体系在光源下进行光照处理,制得负载贵金属纳米粒子的ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束。具体地,上述步骤(1)中,嵌段共聚物聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚4-乙烯基吡啶是以聚N-异丙基丙烯酰胺-氯基为引发剂,氯化亚铜/三-[2-(二甲基氨基)乙基]胺为催化体系,引发4-乙烯基吡啶聚合,制出嵌段共聚物聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚4-乙烯基吡啶。具体地,上述步骤(1)中,每毫升N,N-二甲基甲酰胺加入2mg的嵌段共聚物聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚4-乙烯基吡啶。具体地,上述步骤(2)中,磁力搅拌的转速为250-350r/min。具体地,上述步骤(3)中,贵金属盐溶液为三水氯金酸、六水氯铂酸、硝酸银中的任意一种。具体地,所述供电子物质为三乙醇胺。具体地,上述步骤(3)中,光源为氙灯光源,照射距离为25-35cm,输出光功率为50W,光照时间为40-60min。由以上的技术方案可知,本专利技术的有益效果是:本专利技术提供的一种制备包覆贵金属纳米粒子复合胶束的方法,通过光照还原能快速有效的在ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束上负载各种贵金属纳米粒子,可有效的防止三线态的四苯基锌卟啉ZnTPP的产生,从而极大地增强了ZnTPP的光稳定性,提升了其应用范围。附图说明图1为ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束紫外紫外-可见光谱。图2为实施例2光致还原反应随光照时间紫外-可见光谱变化曲线。图3为负载Au纳米粒子的ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束光解动力学曲线。图4为负载贵金属纳米粒子的ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束光解动力学曲线。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本专利技术,而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售获得的常规产品。实施例1实施例1提供是本专利技术步骤(3)中所用ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束的制备方法:(1)以溴基-聚N-异丙基丙烯酰胺-溴基为引发剂,氯化亚铜/三-[2-(二甲基氨基)乙基]胺为催化体系,引发4-乙烯基吡啶聚合,制出嵌段共聚物聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚4-乙烯基吡啶;(2)将10mg嵌段共聚物聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚4-乙烯基吡啶(PNIPAM-b-P4VP)溶于5mlN,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,待其完全溶解后加入磁子,开启搅拌,搅拌转速为300r/min,边搅拌边滴加210μl1mg/ml四苯基锌卟啉(ZnTPP),其中嵌段共聚物聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚4-乙烯基吡啶中所用的4-乙烯基吡啶与四苯基锌卟啉的摩尔比为200∶1;(3)磁力搅拌6小时后,将混合液转移到透析袋中水透析72h,每8h换一次水以除去N,N-二甲基甲酰胺,结束水透析将溶液加水定容至14ml,使四苯基锌卟啉的浓度为24μmol/L,溶液呈现绿色用激光笔照射出现明显的丁达尔现象,表明PNIPAM-b-P4VP嵌段共聚物已经成为胶束,同时疏水的ZnTPP被包载在胶束核内得以在水溶液中溶解。如附图1所示,胶束溶液在433nm的特征吸收峰是ZnTPP在Soret典型的特征吸收峰,这表明ZnTPP被成功的包载进胶束核内。实施例2将ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束、三水氯金酸、三乙醇胺(TEOA)、去离子水混合均匀后,得到反应体系,将所述反应体系在氙灯光源下进行光照处理,照射距离为30cm,输出光功率为50W,光照时间为50min制得贵金属纳米粒子,其中反应体系如表1所示:表1试验结果如附图2所示,为光致还原金纳米粒子的反应光照时间紫外-可见光谱变化曲线,随光照进行433nm的吸收峰先降低再升高,这是因为433nm是四苯基锌卟啉和Au叠加的峰,反应开始初期随光照时间延长ZnTPP逐渐光解使433nm处的峰降低,而Au纳米粒子的产生会使吸收峰增强,并且随着Au纳米粒子的浓度越来越大,复合胶束的稳定性也越来越好,ZnTPP的光解速率越来越慢,最终Au产生导致433nm吸收峰上升的程度大于ZnTPP光解导致的吸收峰降低的程度,表现为433nm处的吸收峰先降低后升高。500-700nm吸收峰的显著增强是Au纳米粒子不断产生的结果,吸收光谱的变化说明了Au纳米粒子的产生。如附图3所示,其中Blank组为不负载Au纳米粒子的ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束,0.3mol/LAu为负载0.3mol/L的Au纳米粒子的ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束,0.15mol/LAu为负载0.15mol/L的Au纳米粒子的ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束,分别对其光照0、5、10、20、30、40、50、60min后测紫外做动力学曲线以表征ZnTPP在水中的光稳定性,从图3.4中我们可以发现两组负载Au纳米粒子的复合胶束光照60分钟仅降解了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备包覆贵金属纳米粒子复合胶束的方法,其特征在于,包括以下操作步骤:(1)将嵌段共聚物聚N‑异丙基丙烯酰胺‑b‑聚4‑乙烯基吡啶溶于N,N‑二甲基甲酰胺中,待其完全溶解后加入磁子边搅拌边滴加四苯基锌卟啉,其中嵌段共聚物聚N‑异丙基丙烯酰胺‑b‑聚4‑乙烯基吡啶中所用的4‑乙烯基吡啶与四苯基锌卟啉的摩尔比为195‑205∶1;(2)磁力搅拌5‑7小时后,将混合液转移到透析袋中水透析72h,每8h换一次水以除去N,N‑二甲基甲酰胺,结束水透析将溶液加水定容使四苯基锌卟啉的浓度为24μmol/L,得到ZnTPP/PNIPAM‑b‑P4VP复合胶束;(3)将ZnTPP/PNIPAM‑b‑P4VP复合胶束、贵金属盐溶液、供电子物质、去离子水混合均匀后,得到反应体系,将所述反应体系在光源下进行光照处理,制得负载贵金属纳米粒子的ZnTPP/PNIPAM‑b‑P4VP复合胶束。

【技术特征摘要】
1.一种制备包覆贵金属纳米粒子复合胶束的方法,其特征在于,包括以下操作步骤:(1)将嵌段共聚物聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚4-乙烯基吡啶溶于N,N-二甲基甲酰胺中,待其完全溶解后加入磁子边搅拌边滴加四苯基锌卟啉,其中嵌段共聚物聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚4-乙烯基吡啶中所用的4-乙烯基吡啶与四苯基锌卟啉的摩尔比为195-205∶1;(2)磁力搅拌5-7小时后,将混合液转移到透析袋中水透析72h,每8h换一次水以除去N,N-二甲基甲酰胺,结束水透析将溶液加水定容使四苯基锌卟啉的浓度为24μmol/L,得到ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束;(3)将ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束、贵金属盐溶液、供电子物质、去离子水混合均匀后,得到反应体系,将所述反应体系在光源下进行光照处理,制得负载贵金属纳米粒子的ZnTPP/PNIPAM-b-P4VP复合胶束。2.根据权利要求1所述的一种制备包覆贵金属纳米粒子复合胶束的方法,其特征在于,上述步骤(1)中,嵌段共聚物聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚4-乙烯基吡啶是以聚N...

【专利技术属性】
技术研发人员:柴志华王彦霞杨恒董慧钰陈思陈华郭晓杰靳洁麟
申请(专利权)人:华北科技学院
类型:发明
国别省市:河北,13

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